Глава 11 - Пусковые устройства

Масло, подаваемое на смазку турбокомпрессора, через штуцер на корпусе камеры сгорания поступает в продольный канал, расположенный в верхней части силовой трубы корпуса камеры сгорания, откуда через жиклеры в торцах канала подается на подшипники ротора турбокомпрессора. После смазки и охлаждения подшипников масло попадает в полость в нижней части силовой трубы корпуса камеры сгорания, откуда масловоздушная смесь из отработанного масла и воздуха, проникающего через лабиринтное уплотнение подшипника турбины, под небольшим давлением, создаваемым воздухом, сливается через сливной обратный клапан 35 в коробку приводов двигателя.

Масло, подаваемое на смазку редуктора и подшипников свободной турбины, через обратный клапан 36 подается к штуцеру на корпусе редуктора и через каналы в корпусе турбины поступает

âкольцевую полость между корпусом и обоймой

âкорпусе. Из этой полости масло по двум жиклерам в обойме, подается на подшипники свободной турбины, а по фрезерованному каналу в корпусе ротора свободной турбины - на охлаждение торцевого графитового уплотнения, размещенного со стороны диска свободной турбины.

После смазки подшипников свободной турбины и охлаждения уплотнения масло по фрезерованному каналу в нижней части корпуса ротора свободной турбины сливается в полость редуктора, где, разбрызгиваясь шестернями, смазывает их и подшипники редуктора. Из полости редуктора масло сливается в коробку приводов двигателя че- рез два отверстия 37, обеспечивающие постоянное наличие в полости редуктора масла с определенным уровнем, необходимым для смазки редуктора при последующем запуске. Суфлирование полости редуктора производится через третье верхнее отверстие, расположенное в корпусе редуктора.

Сливные обратные клапаны исключают возможность попадания масла и его паров из двигателя в систему стартера при неработающем турбостартере. Для обеспечения смазки редуктора при первом запуске после замены турбостартера, а также после слива масла из него, в полость редуктора через специальный штуцер выполняется разовая заливка масла, на котором эксплуатируется двигатель, в количестве 0,5…0,7 дм3. В процессе эксплуатации дозаправка и смена масла в редукторе ТКС не требуется.

При достижении ротором турбостартера заданной частоты вращения САУ запускаемого двигателя выключает турбостартер. Дополнительно турбостартер может выключаться по времени че- рез 100 секунд, которое заложено в циклограмму

программного механизма агрегата АПД-58А, и по сигналу центробежного выключателя при достижении свободной турбиной предельной частоты вращения. Для выключения турбостартера отклю- чаются топливомасляный электромагнитный клапан и электродвигатель агрегата 4105.

При ложном запуске турбостартера, который проводится без поджига топлива, несгоревшее топливо из камеры сгорания и конденсат из воздушного тракта компрессора через дренажный штуцер 38 сливаются в самолетный выхлопной патрубок.

11.5 - Гидравлические пусковые устройства ГТД

Гидравлическое пусковое устройство является частью пусковой системы ГТД. Гидравлическая пусковая система - это система, обеспечивающая раскрутку ротора ГТД в процессе его запуска пусковым устройством, использующим энергию давления рабочей жидкости, которой чаще всего является масло. Гидравлические моторы, применяемые в качестве стартеров, преобразуют энергию давления потока рабочей жидкости в механическую энергию.

На современных ЛА для различных целей в системах привода широко используется гидравлика с использованием объемных гидравлических машин, элементы которых непрерывно совершенствуются. Поэтому на некоторых ЛА может оказаться целесообразным использование гидравли- ческого пускового устройства для запуска ГТД.

Давление рабочей жидкости обычно обеспе- чивается насосной станцией, имеющей электропривод. Давление рабочей жидкости в системе может достигать 400 кгс/см2, а ее прокачка – 600 дм3/мин. Насосная станция представляет собой достаточно сложный агрегат, основой которого является регулируемый или нерегулируемый гидронасос. Регулируемый гидронасос приводится электродвигателем, имеющим постоянную частоту вращения, а для привода нерегулируемого гидронасоса необходим регулируемый электропривод. В состав насосной станции входят клапаны, обеспечивающие необходимый режим работы, предохранительные клапаны, фильтры, датчики. Если насосная станция предназначена для запуска нескольких ГТД, то на ее выходе устанавливается гидрораспределитель, который направляет рабо- чую жидкость в гидростартер ГТД, выбранного для запуска. Для управления насосной станцией применяется электронная система.

Рабочая жидкость может находиться в отдельном баке, расположенном на насосной станции,

687

Глава 11 - Пусковые устройства

также может использоваться масло из маслобака запускаемого двигателя или из маслобака агрегата, для привода которого используется ГТД.

Накопленный опыт применения объемных гидравлических машин в качестве пускового устройства для запуска ГТД определил следующие их преимущества:

1)высокий к.п.д. всей системы (до 0,8…0,9);

2)возможность использования обратимости объемной гидромашины и применять гидростартер после запуска как гидронасос для самолетных нужд, что снижает массу вспомогательных систем на борту;

3)обеспечение близкого соответствия характеристик гидростартера и двигателя в процессе запуска;

4)минимальное количество агрегатов, размещаемых на двигателе;

5)отсутствие редуктора у систем малой мощности, что способствует снижению массы пусковой системы и повышает ее надежность.

6)низкая стоимость технического обслуживания и обеспечение возможности быстрого повторного запуска:

7)отсутствие у нерегулируемых гидростартеров электрических элементов, а, следовательно,

èэлектропроводки к ним, что обеспечивает их взрывозащищенность при применении в опасной среде:

8)невозможность их раскрутки до частоты вращения, превышающей расчетную, даже при отсутствии нагрузки.

К недостаткам гидростартера следует отнести:

1)относительную сложность объемных гидромашин типа плунжерных гидромоторов и гидронасосов;

2)меньшую удельную массу системы с гидропередачей по сравнению с удельной массой других систем лишь при небольшой мощности, поэтому они нашли применение, в основном, для наземных ГТД.

11.5.1 - Конструкция гидравлических стартеров

Гидравлические стартеры конструктивно подразделяются на гидростартеры с нерегулируемым расходом рабочей жидкости и гидростартеры с регулируемым расходом. В основном практическое применение нашли гидростартеры с нерегулируемым расходом.

Гидростартер с нерегулируемым расходом рабочей жидкости чаще всего представляет собой реверсивный плунжерный аксиальный

гидромотор с вращающимся цилиндровым блоком, наклоненным относительно оси вала, и осевым расположением плунжеров внутри него. В качестве гидростартеров могут также применяться плунжерные гидромоторы, у которых ось цилиндрового блока совпадает с осью вала, но имеющие наклонную опорную шайбу. Иногда оси цилиндров вместо аксиального расположения могут выполняться с наклоном относительно оси блока.

Распределительные устройства гидростартеров также могут иметь различную конструкцию - золотниковые, клапанные и др.

Частота вращения гидростартера определяется величиной прокачки рабочей жидкости, а развиваемый крутящий момент зависит от ее давления.

Поскольку, гидравлический стартер является машиной с возвратно-поступательным движением элементов конструкции, максимальная частота вращения его выходного вала зависит от габаритов. Гидростартеры с большой мощностью имеют большие габариты и небольшую частоту вращения. В связи с этим гидростартеры малой мощности могут соединяться с ГТД через муфту свободного хода напрямую, а гидростартеры большой мощности требуют постановки дополнительного мультипликатора, повышающего частоту вращения. В этом случае муфта свободного хода встраивается в мультипликатор.

Конструкция плунжерного аксиального гидростартера с наклонным цилиндровым блоком показана на Рис. 11.5.1_1.

Вал 1 гидростартера в связи с большими осевыми и радиальными нагрузками установлен в корпусе 2 на двух шариковых и одном роликовом подшипниках 3. С валом жестко связана опорная шайба 4. Цилиндровый блок 5 размещен в корпусе блока 6 и его ось отклонена от оси вала. Цилиндровый блок приводится во вращение от вала че- рез двойной универсальный шарнир 7, который обеспечивает равенство угловых скоростей. Опорой цилиндрового блока служит шарикоподшипник 8, установленный на опоре 9, закрепленной в крышке 10. В крышке выполнены отверстия для подвода рабочей жидкости из магистрали нагнетания 11 и отвода жидкости в магистраль слива 12. В крышке также закреплен золотник 13 с двумя серповидными отверстиями, через которые при вращении цилиндрового блока через отверстия в - его торце рабочая жидкость подводится в цилиндры во время рабочего хода плунжеров 14 и выталкивается при обратном ходе. Плунжеры при помощи штоков 15, имеющих сферические шарниры на концах, связаны с опорной шайбой. Слив

688