1.2.2 Ротор низкого давления.
Ротор низкого давления (рис.3) состоит из неразборного узла дисков II (поз.34) и III (поз.24) ступеней с лопатками 15 и 16 и съемного колеса 6 I ступени с обтекателем (коком) 1.
Диск 34 II ступени посажен с натягом в диск 24 III ступени. Диски связаны радиальными штифтами 17 в узел, который напрессован на вал 25 ротора в горячем состоянии и затянут гайкой 40. Между дисками установлена распорная втулка 36. Крутящий момент от вала к дискам передается с помощью шлицев "а". В диафрагмах дисков выполнены отверстия для разгрузки диафрагм от перепада давления воздуха и для уменьшения осевой силы на шарикоподшипник промежуточной опоры путем выравнивания давления воздуха по обеим сторонам дисков. Осевая сила на ротор получается только от сил, действующих на лопатки ротора и диск I ступени компрессора.
Вал имеет радиальные отверстия "б" для подвода воздуха на охлаждение турбины.
Рисунок 3 – Ротор низкого давления
На рисунке 3: а – шлиц; б – отверстия забора воздуха; 1 – кок; 2, 9,14, 20, 42 – болты; 3, 8,17,19, 33 – штифты; 4 – кольцо диска I ступени (переднее); 5,11,13, 21, 41 – контровочные шайбы; 6 – диск I ступени; 7 - лопатка I ступени; 10 – кольцо диска I ступени (заднее); 12 – кольцо II ступени; 15-лолатка II ступени; 16 – лопатка III ступени; 18 – кольцо III ступени; 22, 23 – балансировочные грузики; 24 – диск III ступени; 25 – вал; 26, 39 – стопоры; 27, 49 – гайки подшипников; 28, 35, 50 – кольцедержатели; 29– шарикоподшипник; 30 – втулка промежуточного подшипника; 31, 40, 55 – гайки; 32–стопорное кольцо; 34 – диск II ступени; 36, 46 – распорные втулки; 37 – шпонка; 38 – пружинная шайба; 43 – шлицевой замок; 44 – втулка; 45 – шестерня; 47, 52, 54 – замки; 48 – роликоподшипник; 51 – пробка; 53 – шлицевой болт.
Лопатки 15 и 16 II и III ступеней закреплены в дисках замками типа "ласточкин хвост"; в осевом направлении лопатки II ступени зафиксированы штифтами 19 и кольцом 12, лопатки III ступени - кольцом 18.
Диск 6 I ступени расположен консольно относительно опор ротора. Лопатки 7 I ступени закреплены в диске замками типа "ласточкин хвост" и зафиксированы в осевом направлении штифтами 3 и 8. Штифты закреплены кольцами 4 и 10, предотвращающими их выпадание и провертывание. Диск посажен на вал с малым натягом и закреплен с помощью шлицевого болта 53 и гайки 55, которая контрится замком 54. Болт введен в вал и повернут в проточке на полшлица для обеспечения упора торцев шлицев болта в торцы шлицев вала. В таком положении болт законтрен шлицевым замком 43; выступ болта входит в паз замка, а шлицы замка находятся в шлицах вала. Осевому перемещению шлицевого замка препятствует хвостовик диска I ступени. Люфте шлицевого замка в пределах зазоров, из-за которого при вращении ротора может возникнуть посторонний шум, препятствует пружинная шайба 38.
Лопатки I ступени подобраны и расставлены в диске; исходя из условия определенной разночастотности собственных колебаний рядом стоящих лопаток и получения определенной разночастотности колебаний в комплекте.
Крутящий момент от вала к диску I ступени передается шлицами на валу и диске I ступени.
Между торцами вала и диска I ступени закреплен передний кольцедержатель 50.На гайке крепления дисков II и III ступеней закреплен болтами 42 задний кольцедержатель – лабиринт 35.
Кок 1 сварной конструкции, изготовленный из листовой стали, центрируется по проточке обода диска I ступени и прикреплен к диску I ступени шлицевым болтом 53 и пробкой 51, которая законтрена замком 52. Для предохранения от обледенения кок снаружи имеет специальное покрытие и дополнительно обогревается воздухом, отбираемым за VIII ступенью компрессора. Воздух проходит через полую лопатку спрямляющего аппарата, сверления в передней опоре 38 (рис.1) и крышке 34 в лабиринтную полость Д и далее, через сверления в ступице диска I ступени 6 (рис.3), – во внутрь шлицевого болта 53 и в полость между корпусом и экраном кока. Воздух выходит в воздушный тракт на входные кромки перьев лопаток I ступени через специальные фрезеровки на коке.
Ротор низкого давления имеет две опоры. Передней опорой, воспринимающей радиальные нагрузки, служит роликоподшипник 48. Роликоподшипник крепится на валу с помощью гайки 49 через распорную втулку 46 и шестерню 45. Гайка законтрена замком 47. Задняя опора представляет собой радиально-упорный шарикоподшипник 29 и называется промежуточной опорой двигателя. Внутреннее разъемное кольцо шарикоподшипника закреплено гайкой 27 на втулке 30 промежуточного подшипника вместе с кольцедержателем 28. Гайка законтрена стопором 26. Втулка 30 посажена на вал ротора с незначительным зазором и закреплена гайкой 31, законтренной стопорным кольцом 32. Наружное кольцо шарикоподшипника установлено в цапфе ротора высокого давления.
Осевая сила, действующая на ротор низкого давления, воспринимается промежуточной опорой и передается через детали ротора высокого давления на среднюю опору двигателя. Ротор низкого давления отбалансирован в определенной последовательности, Дисбаланс вала 25 ограничивается до незначительной величины. Со снятой втулкой 30 узел дисков II и III ступеней с лопатками отбалансирован постановкой грузиков 22 и 23, которые крепятся на дисках с помощью болтов 20 и 14. Болты фиксируются контровочными шайбами 21 и 13. На диске I ступени (без лопаток) определяется дисбаланс на технологической оправке. Постановка лопаток I ступени производится с учетом этого дисбаланса. Диск I ступени с лопатками и коком балансируется динамически в сборе с отбалансированным узлом дисков II и III ступеней постановкой балансировочных болтов 2 и 9, которые фиксируются контровочными шайбами 5 и 11 . Окончательно допустимый дисбаланс ротора низкого давления на подшипниках обеспечивается поворотом или заменой втулки 30, которая в окружном направлении фиксируется штифтом 33.
Диски I и II ступеней с лопатками изготовлены из стали, диск III ступени с лопатками - из титанового сплава.