книги / Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Т. 3 Зубчатые передачи и муфты. Пусковые устройства. Трубопроводные и электрические коммуникации. Уплотне

Глава 12. Обвязка авиационных ГТД

Жгутом называется изделие, состоящее из двух или более проводников (проводов, кабе­ лей), скрепляемых в пучок сплетением, связы­ ванием или каким-либо иным способом, и дру­ гих составных частей (электрических соедини­ телей, клемм, наконечников ит.п.). Электри­ ческие провода объединяют в жгуты с чисто технологической целью: создается возможность их предварительного комплектования, скрепле­ ния и защиты; уменьшается трудоемкость мон­ тажа на двигателе в связи с одновременной прокладкой нескольких проводов. Однако с уве­ личением числа проводов в жгуте увеличивает­ ся его диаметр и количество ответвлений. Это повышает трудоемкость изготовления и про­ кладки, присоединения и эксплуатации жгута. Становится трудно вписать его в ограниченное монтажное пространство двигателя, демонтиро­ вать для ремонта, восстановить повреждение. Кроме того, увеличиваются геометрические размеры электрических соединителей, что

всвою очередь, вызывает трудность их закреп­ ления и сочленения-расчленения. На практике 40...50 проводов или диаметр 30...40 мм жгута считается оптимальным. Если по одной трассе прокладывается большее количество проводов, их целесообразно распределить между несколь­ кими отдельными жгутами.

Жгуты ЭК скрепляют внешней защитной обо­ лочкой. В зависимости от типа оболочки жгуты ЭК могут быть жесткого или гибкого исполнения.

Жесткие трубочные оболочки изготавливают обычно из алюминиевых труб. Их применяют

вслучаях, когда требуется герметизация элект­ рической проводки, защита ее от воздействия значительных растягивающих усилий. Достоин­ ством таких оболочек является то, что они од­ новременно служат экранами от внешних элект­ ромагнитных полей и предохраняют двигатель от распространения пожара в случае загорания проводов при их коротком замыкании.

Металлические трубы не нашли широкого применения, так как они увеличивают массу, габариты ЭК и создают технологические труд­ ности их изготовления и монтажа (необходи­ мость изгибов по точным размерам, специ­

альной обработки концов труб и ответвлений). В эксплуатации жесткие трубочные оболочки затрудняют осмотр, проверку и ремонт электри­ ческих коммуникаций.

Гибкие трубочные оболочки изготавливают из пластиковых трубок. Такие оболочки полу­ чили наибольшее распространение для защиты электрожгутов в местах, где провода могут подвергаться воздействию воздушных потоков, гидрожидкости, горюче-смазочных материалов

и механических повреждений. В настоящее вре­ мя в качестве трубочных оболочек широко при­ меняется термоусаживаемая трубка Радпласт (см. подразд. 12.2.2.2.4).

К гибким оболочкам относятся также лен­ точные оболочки, которые изготавливают из раз­ личных синтетических лент типа ЛЭТСАР (см. подразд. 12.2.2.2.4). Такие оболочки хоро­ шо защищают провода жгутов от воздействия влаги, топлив, масел, повышенной температуры. К достоинствам ленточных оболочек можно от­ нести также их технологичность и ремонтопри­ годность: они могут быть намотаны на любой участок жгута или легко сняты со жгута, когда возникает необходимость ремонта жгута в эксп­ луатации.

С целью предотвращения перемещений при вибрациях, которые неизбежны при работе двигателя, электрожгуты крепятся к корпусным деталям и трубопроводам. Широкое распрост­ ранение для крепления электрожгутов получили одинарные и парные колодочные хомуты, а так­ же хомуты пластинчатого типа, аналогичные применяемым для крепления трубопроводов (см. рис. 12.11).

12.2.2.2.2. Электрические провода

Электрические связи между элементами электрических систем двигателя осуществля­ ются с помощью различных типов электропро­ водов. В настоящее время в ЭК двигателя, в основном, применяются медные провода. Они обладают высокой электропроводностью, хоро­ шей механической прочностью, легко соединя­ ются с электрическими соединителями, нако­ нечниками, клеммами и т.п.

Провода ЭК двигателя должны удовлетво­ рять требованиям, предъявляемым к ЭК в це­ лом, иметь минимальную массу, минимальный наружный диаметр и обладать необходимой гибкостью. Изоляция проводов не должна вос­ пламеняться и поддерживать горение, а также слипаться в жгутах; должна быть стойкой к воз­ действию керосина, бензина и масел; должна сохранять эластичность и гибкость при высоких и низких температурах. Провода должны быть также стойкими к воздействию бактерий, спо­ собных разрушать изоляцию.

По типу токопроводящей жилы медные мон­ тажные провода разделяются на однопроволоч­ ные и многопроволочные, состоящие из отдель­ ных тонких проволок, скрученных в жилу. Более широкое применение нашли провода с многопро­ волочными жилами, так как отличаются более высокой гибкостью и более устойчивы к вибро­ перегрузкам.

116

Многопроволочные провода выполняют по двум системам скрутки жил: гибкой, особо гибкой.

Многопроволочные гибкие провода применя­ ются для неподвижной прокладки, где тре­ буется повышенная гибкость при монтаже. Мно­ гопроволочные особо гибкие провода применя­ ются для прокладки по подвижным элементам конструкций агрегатов и двигателя.

Электрическая изоляция, тепловая и хими­ ческая стойкость проводов обеспечиваются со­ ответствующими изоляционными покрытиями токонесущих жил проводов.

Выбор площади поперечного сечения мон­ тажных проводов ЭК производится в соответ­ ствии с требованием обеспечения механической прочности и в зависимости от токовой нагрузки.

При необходимости защиты ЭК от внешних электрических полей монтажные провода ЭК помещаются в экранирующие оплетки, которые изготавливаются из медных или стальных про­ волок.

Взонах повышенных температур (до +300 °С)

вЭК применяются специальные теплостойкие провода. Жилы теплостойких проводов покрыва­ ются никелем, серебром или другими металлами и сплавами, а изоляция изготавливается из стек­ лоткани или других теплостойких материалов.

Для монтажа систем зажигания применяются специальные провода высокого напряжения. Такие провода должны иметь высокую электрическую прочность изоляции.

12.2. Конструкция обвязка

В табл. 12.2 приведены основные типы и ха­ рактеристики проводов, получивших широкое рас­ пространение в ЭК двигателей.

12.2.2.2.3. Электрические соединители

Электрические соединители - это электро­ технические изделия, которые предназначены для соединения и рассоединения электрических цепей в обесточенном состоянии. Электричес­ кие соединители нашли широкое применение в ЭК современных двигателей. Они позволяют быстро и одновременно соединять или рассое­ динять многопроводные жгуты в местах кон­ структивных и технологических разъемов дви­ гателя, обеспечивают надежный электрический контакт, достаточную механическую прочность электрического соединения.

Комплект электрического соединителя со­ стоит из вилки и розетки. Вилка и розетка могут быть как блочного исполнения (с фланцем для крепления к прибору или технологической перегородке), так и кабельного исполнения (с па­ трубком для присоединения к проводам или кабелям). Вилка является ответной частью ро­ зетки. Электрическое соединение вилки и ро­ зетки осуществляется контактами типа штырьгнездо, к хвостовым частям которых методом пайки или обжимки подсоединяют провода жгу­ тов. Правильность электрического соединения обеспечивается конструкцией электрических соединителей, сочленение которых возможно только водном положении (на вилке имеется

Т аблица 12.2

Основные технические характеристики некоторых типов проводов

	№	Характеристика, тип провода	БФС-0,5	БИФЭЗ-Н-2хО,5	МСЭО 3x0,5
	п/п
	1	Материал токопроводящей жилы -	1	1	2
		медная никелированная проволока (1),
		медная посеребренная проволока (2)
	2	Количество жил и сечение жил провода	1x0,5 мм2	2x0,5 мм2	3x0,5 мм2
	3	Количество и диаметр проволок жилы	19x0,18 мм	19x0,18 мм	19x0,18 мм
	4	Шаг скрутки изолированных жил, мм	-	32...65	60
	5	Рабочее напряжение и частота тока	-250 В, 6000 Гц	-250 В, 2000 Гц	100...500 В
				или = 350 В
	6	Электрическое сопротивление изоляции	0,5x10’	3x101	2x106
		(на 1 м длины), МОм
	7	Температура окружающей среды, °С	-60...+200	-60...+200	-60...+200
	8	Минимальная наработка проводов, ч	30 000	30 000 (из них 5000	100 000
				при t = 200 °С)	(при t =100 °С)
	9	Провода не распространяют горение	+	+	+

117

Глава 12. Обвязка авиационных ГТД

шпонка, а на розетке - прорезь под нее). Вза­ имная неподвижность соединителей в рабочем (сочлененном) положении обеспечивается нали­ чием накидной гайки на вилке, которая после навинчивания на корпус розетки контрится проволокой во избежание самоотвинчивания.

Впоследнее время широкое применение на­ ходят самоконтрящиеся соединители. Накидная гайка таких соединителей имеет храповый ме­ ханизм. Усилие, которое необходимо приложить для отворачивания такой гайки больше, чем для заворачивания.

По форме корпуса электрические соедините­ ли подразделяются на прямоугольные и цилинд­ рические. В ЭК двигателей в настоящее время применяются цилиндрические соединители, по­ скольку они более удобны для компактного рас­ положения отдельных проводов и жгутов.

Взависимости от целевого назначения по ус­ ловиям эксплуатации электрические соедините­ ли выпускаются в негерметичном и герметич­ ном исполнении.

По типу соединения вилки и розетки различа­

ют соединители резьбового (рис. 12.12; 12.14)

ибайонетного (рис. 12.13) соединения. Резьбовое соединение осуществляется сое­

динением по резьбе вилки и розетки с помощью специальной накидной гайкой.

Байонетное соединение - это быстровыпол­ няемое соединение вилки и розетки посредст­ вом осевого перемещения по пазам и поворота вилки (или розетки) относительно ответной

части с последующей фиксацией их взаимного положения. Байонетное соединение осуществля­ ется быстрее, чем резьбовое, но в настоящее время в ЭК двигателя байонетное соединение применяется ограниченно из-за низкой надеж­ ности в эксплуатации - не обеспечивается требуе­ мая устойчивость к виброперегрузкам и, сле­ довательно, надежный электрический контакт.

По типу соединения контактов с проводами выпускаются соединители с паяемыми контак­ тами и с обжимными. Контакты соединителей могут иметь покрытие из различных металлов - никеля, серебра, платины, золота. Электричес­ кие соединители с обжимными контактами име­ ют более низкую трудоемкость присоединения проводов к контактам, меньшую массу (отсут­ ствует припой), более высокую надежность (провода не подвергаются нагреву). Контакты соединителей, покрытые золотом, в меньшей мере подвержены коррозии и воздействию дру­ гих неблагоприятных факторов, вследствие чего обеспечиваются более качественные контакты электрических цепей.

Внастоящее время при выборе электричес­ ких соединителей для ЭК двигателя предпочте­ ние отдается самоконтрящимся электрическим соединителям резьбового соединения с золоче­ ными контактами под обжимку.

Втабл. 12.3 приведены основные техничес­ кие характеристики соединителей, нашедших широкое применение в ЭК современных двига­ телей.

2

1

3

4

5

6

2

1

3

5

Рис. 12.12. Соединители:

а - типа ШПЛМ с прямым патрубком; б - типа 2РМТ с угловым патрубком; 1 - изолятор; 2 - корпус; 3 - контакт (гнездо); 4 - гайка; 5 - патрубок; 6 - прижим

118

Глава 12. Обвязка авиационных ГТД

Т абл и ц а 12.3

Основные технические характеристики некоторых типов соединителей

№	Характеристика		Тип соединителя
п/п			РРН25М	СНЦ28
		2РМДТ
1	Тип - низкочастотные низковольтные	+	+
	цилиндрические с резьбовым сочленением
2	Исполнение - всеклиматическое	+	+	+
3	Покрытие контактов - серебрение (1),	1	1	3
	золочение (2), никелирование (3)
4	Способ соединения проводов	+	—	+
	с контактами - пайка (+), обжатие (-)
5	Усилие расчленения, Н	54	49	о
				NO	00
6	Сопротивление изоляции в нормальных	1000	1000	1000
	условиях, МОм
7	Минимальный ток, мА	lx l0 J	1x10"*
8	Минимальное напряжение, мВ	1	4x10‘!
9	Диапазон вибраций, Гц	1...5000	1...600	1...5000
10	Ускорение вибраций g, не более	40	10	40
11	Температура окружающей среды, °С	-60..+100	-60..+200	-60..+155
12	Минимальная наработка, ч	1000	100 000	100 000
			(при /=105 °С)	(при / = 105 °С)
13	Срок сохраняемости, лет	12	15	15
14	Число сочленений-расчленений	500	200	500

Серия 983

+

+

2

+

45

5000

5...3000

40 -60..+260

100 000 (при/= 105 °С) 15

500

- марка «Б» (лента белого цвета), предназ­ начена для применения в интервале температур от -50 до +200 °С (кратковременно до +250 °С).

Резиностеклоткань РЭТСАР (ТУ 38.103172-80):

Р- резиностеклоткань, Э - электроизоляционная, Т - термостойкая, СА - самослипающаяся,

Р- радиационной вулканизации. Резиностеклоткань предназначена для при­

менения в качестве изоляции элементов элект­ рических жгутов, работающих в условиях повы­ шенной влажности и температурном интервале от -50 до +250 °С.

Резиностеклоткань имеет те же характерис­ тики, что и лента ЛЭТСАР, но обладает боль­ шей прочностью.

Резиностеклоткань выпускается двух марок:

-марка «А» - с двухсторонним резиновым покрытием;

-марка «Б» - с односторонним резиновым покрытием.

Термоусаживаемая трубка типа Радпласт (ТУ 6-19-051-555-85).

Термоусаживаемые трубки изготавливаются на основе полиолефинов. При нагреве трубки ее диаметр уменьшается до 50 % от первоначаль­ ной величины, что обеспечивает плотное обле­ гание проводов (жгутов проводов).

Термоусаживаемые трубки предназначены:

-для монтажа и ремонта кабелей, электри­ ческих жгутов;

-для защиты паяного и обжимного соеди­ нения контактов электрических соединителей;

-для защиты жгутов от механических по­ вреждений и попадания на изоляцию проводов топлива, масел, растворителей, воды, песка, снега, гидрожидкостей в процессе эксплуатации жгутов;

-в качестве маркировочных бирок отдель­ ных проводов и жгутов.

12.2.2.3. Неисправности электрических коммуникаций

С ростом сложности электрических систем и, соответственно, ЭК современных ГТД воз­ растает интенсивность отказов ЭК в эксплуа­ тации.

120