Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Аналогичная схема подвески корпусов подшипников турбин применена в установках фирмы Броун — Бовери (рис. 172, б). Боковыми лапами корпуса подшипников опираются на приливы в патрубках турбины; в поперечном направлении они зафикси-
297
рованы одной вертикальной шпонкой, расположенной в нижней половине корпуса.
Подвеска на радиальных тягах. В ГТУ фирмы Кларк суппорты подшипников связаны с корпусом турбин с помощью радиальных тяг типа шпилек (рис. 208). Кольцо, окружающее корпус турбины, интенсивно охлаждается воздухом. К нему прикреплен суппорт восемью радиальными тягами. В местах, где тяги проходят через газовый поток, они заключены в кожух и интенсивно
Рис. 207. Крепление корпуса подшипника ГТУ мощностью 50 000 квт:
/ — внешняя обечайка; 2 — спица; 3 — внутренняя обечайка; 4 — опорный под-аинпннк; 5, 12 — корпус подшипника; 6 — кольцевой зуб; 7 — кожух сливиых магистралей; 8—10 и 13 — шпонки; 11 — прижим
охлаждаются. Таким образом, охлаждаемые тяги связывают •относительно холодные элементы — суппорт и внешнее кольцо корпуса турбины.
Подвеска на радиальных жестких ребрах. На рис. 140 показана подвеска подшипника на жестких ребрах. Холодный корпус подшипника соединен с горячим корпусом турбины жесткими ребрами, расположенными в меридиональных плоскостях и проходящими через полые обтекатели в патрубках. Ребра выполняют радиальными и наклонными (см. рис. 140, 141 и 173, в). По массивным ребрам к корпусу подшипника передается большое
:2S8
количество тепла от корпуса турбины и близлежащих частей выпускного патрубка. Для уменьшения нагрева корпуса подшипника иногда применяют принудительное охлаждение ребер. Так, на валу турбины, показанной на рис. 141, установлены лопатки ¦осевого вентилятора 10, который просасывает воздух через зазоры между обтекателями выпускного патрубка и ребрами 8. Далее воздух направляется по трубопроводу к концевому лабиринтному уплотнению.
При горячих корпусах турбин возможны значительные напряжения в элементах жесткого соединения, особенно при быстром пуске установки. Во избежание этого в большинстве ГТУ между корпусом подшипника и турбиной включают компенсирующую связь.
Подвеска на радиальных ребрах с компенсаторами.
В отличие от ранее приведенных креплений в этом соединении радиальные ребра соединяют с горячим корпусом турбины через плоскую тангенциальную пластину. Такая подвеска применена в ГТУ TE мощностью 300 квт фирмы Pyc-тон (рис. 209). Корпус 1 подшипника подвешен на трех радиальных стойках 4, соединенных с корпусом 2 турбины через гибкие пластины 3. Стойки обтекаемой
формы расположены непосредственно в потоке газа; их термические расширения компенсируются изгибом гибких пластин. Стойки выполнены полыми, через них подводится и отводится доасло и подводится воздух к корпусу подшипника.
Подвеска на шарнирных тангенциальных тягах. Этот тип подвески применяют в авиационных двигателях и ГТУ малой мощности (рис. 210). Корпус 5 роликоподшипника подвешен к корпусу 1 турбины на трех тангенциальных тягах 2, проходящих через обтекатели в выпускном патрубке. При нагреве корпуса турбины корпус подшипника поворачивается в тангенциальном
299
Рис. 208. Схема крепления корпуса подшипника ГТУ мощностью 5500 квт фирмы Кларк:
J — входной патрубок; 2 — кольцевой корпус турбины; 3 — ротор; 4 — радиальная тяга; 5 — суппорт подшипников
направлении на небольшой угол; при этом сохраняется концентричность обоих корпусов. Масло подводится и отводится по полым тягам. Тяги и корпус подшипника охлаждаются с помощью центробежного вентилятора 6, выполненного как одно* целое с хвостовиком вала. Вентилятор просасывает воздух через узкий кольцевой зазор между тягой и внутренней трубой 3,. расположенной в обтекателе 4. Из камеры вентилятора воздух удаляется через зазоры между обтекателем и внутренней трубой.
2 3 4
Рис. 210. Крепление корпуса подшипника ГТУ «Пэлюст» фирмы Блекборн
Рис. 209. Крепление корпуса подшипника ГТУ TE фирмы Рустон
Аналогичная конструкция подвески изображена на рис. 211. Тяги подвески выполнены сплошными, а масло к подшипнику подводят через каналы, выполненные в приливе корпуса подшипника. Так как корпус подшипника может
поворачиваться в процессе работы, трубопроводы подвода и отвода масла выполнены гибкими. Воздух поступает через отверстия, выполненные в хвостовике вала.
Подвеска на тангенциальных ребрах. Принцип обеспечения соосности корпусов подшипника и турбины при этом типе подвески аналогичен описанному выше. Однако вместо жестких тяг с шарнирным креплением по концам использованы тонкостенные ребра, которые могут несколько изгибаться при повороте корпуса подшипника относительно корпуса турбины. На рис. 212 показана подвеска корпуса опорно-упорного подшипника на
300
трех гибких тангенциальных ребрах, приваренных по концам к корпусам турбины и подшипника. Ребра неохлаждаемые, проходят через газовый поток в выпускном патрубке. Благодаря тому, что ребра имеют наклон к поперечной плоскости агрегата, они способны противостоять осевому усилию ротора турбокомпрессора. Тангенциальные ребра используют для подвески подшипника и в более мощной ГТУ TE фирмы Рустон. В этой установке корпус подшипника связан с корпусом трубины через промежуточное кольцо. Четыре тангенциальных тонкостенных ребра проходят через газовый поток, соединяя корпус турбины с промежуточным кольцом, к которому на четырех сварных радиальных ребрах прикреплен корпус
