Двигатель ТВ3-117

Масляный агрегат установлен внизу двигателя и крепится посредством шпилек к корпусу первой опоры.

Насос, предназначенный для откачки масла из коробки приводов, крепится к передней части коробки приводов справа по полету.

Отсечной клапан предназначен для предотвращения переполнения маслам четвертой я пятой опор и перетекания масла в выхлопной патрубок на "выбеге" ротора свободной турбины.

Отсечной клапан расположен в трубопроводе подачи масла к четвертой и пятой опорам.

Сапун предназначен для получения в коробке приводов заданного разрежения, обеспечивающего работоспособность топливных агрегатов и графитового уплотнения первой опоры.

Он расположен в корпусе насоса, откачивающего масло из коробки приводов, но гидравлически с рабочими полостями насоса не связан.

Сапун состоит из корпуса, который фланцем крепится-к корпусу откачивающего насоса.

В корпусе сапуна установлены поперечные перегородки (9), частично прикрывающие сечение канала сапуна и препятствующие выбросу масла из коробки приводов. Сапун соединен отверстием с коробкой приводов. Заданное разрежение в коробке приводов поддерживается путем подбора жиклера (2).

Сигнализатор стружки предназначен для своевременной выдачи сигнала о наличии в масле ферромагнитных частиц. Сигнализатор стружки установлен в вертолетном трубопроводе отвода масла в радиатор.

Перепускной клапан откачивающей системы предназначен для перепуска откачиваемого от задних опор масла мимо радиатора для обеспечения необходимого давления ка линии откачки.

Перепускной клапан откачивающей системы размещен з штуцере отвода масла к радиатору, который крепится двумя шпильками на фланце среднего корпуса маслоагрегата.

Защитный фильтр предназначен для предотвращения попадания крупных частиц в откачивающие насосы маслоагрегата.

Защитный фильтр состоит из стакана (4) (см. рис. 2), сетки (3) с ячейкой 1000 мкм и двух каркасных планок (2).

Стакан (4) внутренним конусом устанавливается на конус штуцера откачки масла от четвертой и пятой опор, а на наружную поверхность стакана опирается ниппель трубопровода (I). Затяжкой гайки трубопровода обеспечивается крепление фильтра и необходимая герметичность соединения.

Радиатор предназначен для охлаждения масла, прошедшего через двигатель, воздухом, поступающим от специального вентилятора.

Радиатор устанавливается на вертолете.

Рис. Схема масляной системы

Маслобак является емкостью для масла, необходимого для нормальной работы маслосистемы.

Маслобак устанавливается на вертолете.

Расширительный бачок предназначен для суфлирования маслобака.

Расширительный бачок расположен: внутри маслобака.

Сигнализатор минимального давления масла предназначен для выдачи электрического сигнала при снижений в маслосистеме избыточного давления до величины 2,5 кгс/см2.

Для исключения загорания лампочки сигнализатора на запуске до выхода, на режим малого газа в электросхему введен блокировочный сигнализатор

Работа системы

Масло из маслобака по трубопроводу маслосистемы вертолета поступает к приемному штуцеру "А" нагнетающего насоса масло-агрегата. Из нагнетающего насоса по трубопроводу масло под давлением подводится к масляному фильтру.

Из маслофильтра очищенное масло подается:

по двум каналам в корпусе коробки приводов на смазку коробки приводов, первой опоры и центрального привода;

через штуцер маслофильтра по внешним трубопроводам на смазку второй, третьей, четвертой и пятой опор, привода регулятора частоты вращения свободной турбины, воздушного стартера и подшипников скольжения редуктора масляного агрегата.

Нагнетающие магистрали заканчиваются форсунками с подобранными по расходам жиклерами.

Заданное давление в нагнетающей магистрали поддерживается редукционным клапаном, который расположен в корпусе нагнетающего насоса.

От первой опоры и центрального привода масло откачивается насосами OH-I и ОН-2, от второй опоры - насосом ОН-4, от третьей опоры - насосом ОН-3, от четвертой и пятой опор - насосом ОН-5 через защитный фильтр, от коробки приводов - насосом ОН-6.

Из откачивающих насосов ОН-3, ОН-4 и ОН-5 через запорный клапан ЗK-1, перепускной клапан (ПКО) масло направляется для охлаждения в радиатор и далее в маслобак.

При превышении допустимой величины противодавления на выходе из откачивающих насосов перепускной клапан ПКО обеспечивает перепуск части масла в маслобак, минуя радиатор, снижая противодавление ка выходе из откачивающих насосов маслоагрегата.

Из откачивающих насосов OH-I, ОН-2 и ОН-6 масло подается непосредственно в маслобак, минуя радиатор.

Для улучшения откачки масла из четвертой и пятой опор на "выбеге" роторов в трубопроводе подвода масла к четвертой и пятой опорам установлен отсечной клапан ОК, прекращающий подвод масла к опорам на "выбеге" и на запуске при перепаде давления на клапане примерно 0,35 кгс/см2.

Для исключения перетекания масла из маслобака в двигатель на стоянке откачка масла из первой опоры и центрального привода осуществляется в верхнюю часть маслобака через патрубок и, кроме того, на выходе из нагнетающего 2 откачивающих насосов маслоагрегата установлены запорные клапаны (ЗК-2 и Зк-I).

Для контроля за работой маслосистемы двигателя производится измерение давления масла в нагнетающей магистрали и температуры выходящего из двигателя масла. Измерение давления масла производится в трубопроводе подвода масла к четвертой и пятой опорам за отсечным клапаном (ОК).

Измерение температуры масла, выходящего из двигателя, производится в откачивающей магистрали перед радиатором.

На некоторых модификациях установлен сигнализатор минимального давления.

Суфлирование масляных полостей опор осуществляется за счет откачки масляно-воздушной эмульсии откачивающими насосами в маслобак, который через расширительный бачок суфлируется в атмосферу.

Суфлирование коробки приводов осуществляется через трубопровод суфлирования в атмосферу.

Для получения заданного разрежения в коробке приводов и в полости первой опоры, обеспечивающего работоспособность привода топливных агрегатов я графитового уплотнения первой опоры, полость коробки приводов соединена с атмосферой через сапун с регулируемым жиклером.

Маслоагрегат

Маслоагрегат предназначен для обеспечения подачи масла из масляного бака в масляные магистрали двигателя и для откачки отработанного нагретого масла из масляных полостей опор и приводов двигателя.

Маслоагрегат состоит из:

верхнего корпуса (3) (см. рис. I) откачивающих насосов;

корпуса (4) откачивающих насосов;

промежуточного корпуса (5);

корпуса (6) нагнетающего насоса;

шестерен откачивающих в нагнетающих насосов;

редуктора приводов насосов с ведущей шестерней (I);

редукционного клапана (II);

перепускного клапана (20);

двух запорных клапанов (9) и (12).

В маслоагрегате размещены один нагнетающий насос и пять откачивающих насосов.

Все насосы шестеренчатого типа.

В верхнем корпусе (3) откачивающих насосов размещен редуктор привода насосов с ведущей шестерней (I), получающей вращение от рессоры центрального привода.

Редуктор привода насосов понижает частоту вращения и передает вращение на ведущую шестерню (2) насосов. Сверху корпус (3) откачивающих насосов закрыт фильтрующей сеткой.

Масло из полости первой опоры и центрального привода свободно сливается через сетку и, пройдя откачивающую пару шестерен корпуса (4), направляется через штуцер (18) в масляный бак.

В корпусе (4) откачивающих насосов расположены четыре шестерни трех откачивающих насосов.

Один насос через штуцер (7) откачивает масло из второй опоры, а два других насоса через фланцы на корпусах (3) и (4) - от третьей и четвертой-пятой опор. Откачанное масло направляется по штуцеру (8) через маслорадиатор в масляный бак.

В штуцере (8) установлен запорный клапан 3K-I (9), препятствующий перетеканию масла из маслобака в двигатель на остановленном двигателе. Запорный клапан (9) - тарельчатого типа с хвостовиком и пружиной. При работе откачивающих насосов клапан открывается давлением масла и перепускает масло в масляный бак.

В тот же штуцер (8) устанавливаются детали перепускного клапана (20).

Настройка перепускного клапана на заданное давление производится винтом (22).

Перепускной клапан (20) конструктивно выполнен аналогично редукционному клапану (II) нагнетающего насоса, описанному ниже.

На корпусе (4) установлен штуцер (19) слива масла на объединенной магистрали подачи масла откачивающими насосами в масляный бак. Штуцер (19) служит для слива масла из всех масляных полостей опор и приводов двигателя.

В корпусе промежуточном (5) и корпусе (6) нагнетающего насоса расположены две шестерни нагнетающего насоса.

На корпусе (6) нагнетающего насоса расположены штуцер (14) для подачи масла из масляного бака в нагнетающий насос и штуцер (17) выхода масла из нагнетающего насоса в магистрали двигателя.

В корпусе (6) на выходе из нагнетающего насоса установлены запорный клапан ЗК-2 (12) и редукционный клапан.

Запорный клапан (12) - тарельчатого типа с хвостовиком и пружиной. При работе нагнетающего насоса клапан открывается давлением масла и перепускает масло в масляный фильтр.

Редукционный клапан (II) служит для регулировки и поддержания заданного давления в магистрали нагнетания масла.

При повышении давления масла сверх заданного редукционный клапан (II), сжимая пружину (10), приоткрывается, и часть нагнетаемого масла перепускается на вход в нагнетающий насос.

Настройка редукционного клапана (II) на заданное давление производится затяжкой пружины (10) винтом (15).

На штуцере (14) входа масла из маслобака в нагнетающий насос установлен штуцер (13) стравливания воздуха из маслоагрегата.

Работа маслоагрегата

При работе двигателя работают все шесть насосов маслоагрегата.

Нагнетающий насос забирает масло из масляного бака и, обеспечивая редукционным клапаном заданное давление, через запорный клапан подает масло по магистралям двигателя к опорам и приводам двигателя.

Пять откачивающих насосов откачивают отработанное масло из масляных полостей первой опоры и центрального привода непосредственно в масляный бак, а от второй, третьей, четвертой и пятой опор - через масляный радиатор в масляный бак.

Производительность откачивающих насосов в несколько раз превышает производительность нагнетающего насоса; откачивающие насосы обеспечивают полную откачку масла из всех точек смазки двигателя.

Рис. Маслоагрегат

Топливная система двигателя

Топливная система двигателя предназначена для очистки, подачи и регулирования расхода топлива в камеру сгорания (КС) двигателя, управления механизацией компрессора двигателя и отключения воздушного стартера.

Топливная система включает в себя:

систему низкого давления;

систему основного контура;

систему ограничения температуры газов перед турбиной компрессора;

систему защиты свободной турбины;

дренажную систему;

трубопроводы.

На некоторых модификациях в топливную систему входит система ограничения режимов работы двигателя.

Работа топливной системы

Топливо из вертолетной системы поступает на вход в центробежный топливный насос (ДЦН) ДЦН повышает давление топлива до необходимой величины и подает его к фильтру тонкой очистки. Отфильтрованное топливо поступает на вход в насос-регулятор (HP).

В насосе-регуляторе давление топлива повышается, топливо соответствующим образом дозируется и двумя потоками через дренажный клапан (блок дренажных клапанов) поступает в первый и второй контур: топливного коллектора форсунок. Первоначально подача топлива осуществляется через первый контур, а во второй контур, топливо поступает на режимах выше малого газа.

Для управления работой агрегатов и узлов двигателя топливо под высоким давлением от насоса-регулятора подается к ИЛОСТ, КНВ. и гидроцилиндру двигателя, от которого в свою очередь поступает к клапанам перепуска воздуха (КПВ).

Топливо, просачивающееся через уплотнения агрегатов, по трубопроводам дренажной системы отводится в эжектор, а затем выбрасывается в выхлопной патрубок.

Топливо, сливающееся из КС и клапана наддува воздуха при выключении двигателя, поступает в ДК (БДК) с последующим выводом за пределы двигателя.



Рис. Схема топливных коммуникаций

Трубопроводы

Трубопроводы обеспечивают подачу топлива к агрегатам и узлам топливной системы.

Для подсоединения трубопроводов к агрегатам, а также для соединения трубопроводов между собой применяются типовые соединения, показанные на рис. I.

Расположение трубопроводов на двигателе приведено на рис. 2.

Трубопроводы установлены на двигатель без монтажных напряжений и в зависимости от длины, закреплены на нем одним или несколькими зажимами (см. рис. 2).

Трубопроводы изготовлены из нержавеющей стали. Каждый трубопровод имеет соответствующее цифровое обозначение, нанесенное электрохимическим способом на трубопроводе, а также обозначение транспортируемых по нему жидкостей.



Рис. 2 Расположение и крепление трубопроводов на двигателе

Дренажная система

Дренажная система предназначена для удаления топлива и масла, просачивающихся через уплотнения агрегатов топливной системы, топлива, сливающегося из топливного коллектора в камеру сгорания (КС) при останове двигателя, а также топлива, просачивающегося из клапана наддува воздуха (КНВ).

Топливо и масло, проникающее через уплотнения агрегатов, по трубопроводам отводится в эжектор, через который происходит их удаление в выхлопной патрубок двигателя. Топливо, просачивающееся из КНВ, а также сливающееся из топливного коллектора в КС при останове двигателя, через дренажный клапан (ДК) или блок дренажных клапанов (ВДК) отводитсяза пределы двигателя.

Дренажная система состоит из ДК или ДИК (15), эжектора (12) и трубопроводов (3), (5), (13), (14), (34).

Работа дренажной системы

Дренажный клапан (ДК) или блок дренажных клапанов (БДК)

Дренажный клапан предназначен для дренажа топлива, сливающегося из клапана наддува и КС. Он установлен на нижнем фланце корпуса КС и крепится четырьмя винтами.

ДК состоит из корпуса (2), корпуса клапана (8), штуцеров (3), (4), (5) и (6). Корпус (2) выполнен из алюминиевого сплава в имеет каналы, по которым проходит топливо.

В резьбовые отверстия ввернуты штуцера и корпус клапана (8). Герметичность в соединениях с коллектором обеспечивается резиновыми уплотни тельными кольцами (I). Для теплоизоляции уплотнительных колец установлены прокладка (12) и экран (II).

На неработающем двигателе клапан (9) открыт усилием пружины (7). Во время запуска двигателя при повышении до 1,2 кгс/см2 давления вторичного воздуха в камере сгорания клапан закрывается. На работающем двигателе дренаж топлива из КНВ осуществляется через штуцер (5) за пределы двигателя.

В отличие от дренажного клапана (ДК) блок дренажных клапанов (БДК) дополнительно имеет три одинаковых по конструкции клапана (6) (см. рис. 3), два из которых служат для дренажа топлива из топливного коллектора при останове двигателя, один - для дренажа из камеры сгорания (4). Фильтр (8) служит для очистки топлива, сливающегося из КС.

На неработающем двигателе клапан (6) открыт усилием пружины (7). Ва работающем двигателе клапаны (б) закрыты давлением топлива, подводимого к торцу плунжера (3) из полости за качающим узлом ВР. Во время запуска двигателя при достижении давления топлива за качающим узлом 5-6 кгс/см2 плунжер (3) преодолевает усилие пружины (7) и при своем перемещении пятой (2) закрывает клапаны (6).

При останове двигателя давление топлива за качающим узлом становится равным давлению топлива в клапаны (6) открываются усилием пружин (7), соединяя топливный коллектор, КС и КНВ с дренажной полостью блока дренажных клапанов.

Эжектор

Эжектор предназначен для удаления топлива и масла из полостей топливных агрегатов.

Он установлен на корпусе четвертой и пятой опор, крепится четырьмя винтами.

Эжектор состоит из штуцера эжектора, поворотного штуцера и корпуса. Воздух, отбираемый из-за компрессора, проходя через штуцер эжектора, создает разрежение в поворотном штуцере и подсоединенном к нему дренажном трубопроводе, за счет которого происходит удаление топлива и масла через корпус эжектора в выхлопной патрубок.

Система низкого давления

Система низкого давления служит для повышения давления топлива, его очистки и подачи в систему основного контура.

Система низкого давления состоит из:

центробежного топливного насоса (ДПН);

топливного фильтра;

трубопроводов.

Работа системы низкого давления

Центробежный топливный насос. ДЦН предназначен для обеспечения необходимого давления топлива на входе в насос-регулятор. Вращение на рессору насоса передается от привода в коробке приводов двигателя.

ДЦН установлен спереди-слева на коробке приводов двигателя и крепится к ней хомутом.

Топливный фильтр предназначен для очистки поступающего на вход в насос-регулятор топлива от механических примесей.

Топливный фильтр установлен на корпусе первой опоры двигателя с левой стороны по полету и крепится к нему на двух шпильках.

ДЦН состоит из следующих основных деталей и сборочных единиц: корпуса (9) крыльчаток (33), (3), вала (14), корпуса уплотнения (13), шарикоподшипников (7), (10) и крышки (4).

Корпус (9) представляет собой отливку из алюминиевого сплава и служит для размещения и нем шарикоподшипников (7) и (10), качающей части и корпуса уплотнения (13) с манжетой (17), а также для крепления ДЦН к коробке приводов двигателя.

На корпусе (9) имеются два соосных фланца, один из которых служит для соединения крышки (4) с корпусом (9) насоса. Место стыка корпуса и крышки (4) герметизируются уплотнительным кольцом (6). Фланец "Е" крышки (4) служит для крепления к ДЦН топливной магистрали вертолета.

Второй соосный фланец корпуса (9) имеет специально обработанные посадочные места и служит для крепления ДЦН на фланце коробки приводов двигателя-при помощи быстросъемного хомута. Положение ДЦН по отношению к коробке приводов должно быть определенным, что достигается запрессовкой во фланец фиксирующего штифта.

Снаружи корпус (9) имеет два прилива с резьбовыми отверстиями, в одно из которых вворачивается ввертный проходник (32), а в другое заглушка (27). Приливы с резьбовыми отверстиями соединяются с дренажной полостью "К" специально просверленными отверстиями. Улитка корпуса (9) заканчивается патрубком с расширяющимся каналом, в который вворачивается ввертный угольник (31) с надетым на него уплотнительным кольцом (29). Ввертный угольник (31) соединяется с нагнетающей магистралью.

Рис. Центробежный топливный насос

По оси корпуса (9) расточено отверстие для размещения в нем втулки, имеющей точно обработанные посадочные места под шарикоподшипники (7) и (10), а также корпуса уплотнения (13) с установленной в него манжетой (17), и втулки (19).

Качающий узел насоса состоит из вала (14) с установленными на нем крыльчатками (3) в (33).

Все собранные на валу (14) детали: регулировочные шайбы (22), (23), (24) и (25), шпонка (2) и крыльчатки (3) и (33), крепятся гайкой (I), которая стопорится стопорной шайбой (26).

Вращение вала (14) происходит на двух шарикоподшипниках (7) и (10), между которыми установлена распорная втулка (8).

Поверхность вала (14) под манжету (17) хромирована и отполирована с высокой степенью чистоты. С одной стороны вал (14) оканчивается резьбой под гайку (I), а с другой стороны - посадочным местом в виде квадрата под установку шлицевой втулки (15), посредством которой вал (14) входит в зацепление с муфтой коробки приводов двигателя и получает от нее вращение. Вращение на крыльчатку (3) передается от вала (14) при помощи шпонки (2).

Крыльчатки (3) и (33) отлиты из алюминиевого сплава. Крыльчатка (3) представляет собой диск с десятью рабочими лопатками с одной стороны и восемью прямыми разгрузочными лопатками с другой стороны, которые при вращении крыльчатки отбрасывают топливо из зазора к периферии, снижая тем самым давление за крыльчаткой (3). Крыльчатка (33) представляет собой колесо с десятью рабочими лопатками.

Для предотвращения просачивания рабочей жидкости из полости насоса применен корпус уплотнения (13) с манжетой (17).

Для присоединения к насосу дренажной системы двигателя в один из двух приливов (нижний) с резьбой вворачивается ввертной проходник (32) с уплотни тельным кольцом (20).

Для предотвращения от повреждения при транспортировке и защиты от коррозии при хранении на ДШ устанавливается колпак (4) с прокладкой (5), резиновое кольцо (3), заглушки (8) и (9), а также транспортировочная заглушка (2).

Работа ДЦН

При работе насоса топливо из расходного бака по трубопроводу поступает в приемный патрубок ДЦН и далее попадает на лопасти рабочего колеса - крыльчатки (I), вращающегося на валу (4).

Лопасти крыльчатки (I) при вращении сообщают топливу вращательное движение. Под действием центробежных сил топливо отбрасывается к наружному диаметру крыльчатки (I), приобретая при этом дополнительную кинетическую энергию.

Достигнув наружного диаметра крыльчатки (I), топливо поступает в сборник-улитку (5) с постепенно увеличивающимися проходными сечениями, а затем в выходной патрубок (2).

В выходном патрубке (диффузоре) скорость потока падает, а давление возрастает. Таким образом кинетическая энергия, полученная топливом при прохождении рабочего колеса - крыльчатки, преобразуется в энергию давления.

Из выходного патрубка (2) рабочая жидкость поступает в топливную магистраль двигателя.

Система основного контура

Система основного контура предназначена для подачи и регулирования расхода топлива в камеру сгорания (КС), управления механизацией компрессора и отключения воздушного стартера (СВ).

Система основного контура состоит из:

насоса-регулятора (HP);

дренажного клапана (ДК) или блока дренажных клапанов (БДК);

топливного коллектора с форсунками;

гидроцилиндра с концевым переключателем;

воздухопровода;

трубопроводов.

Система основного контура обеспечивает выполнение на двигателе следующих функций;

автоматический запуск двигателя на земле и в высотных условиях;

выдача сигнала на отключение воздушного стартера;

автоматическое поддержание заданных режимов работы по частоте вращения ТК;

автоматическое поддержание заданных режимов работы по частоте вращения НВ;

приемистость и сброс мощности, а также переходные режимы;

распределение топлива по контурам форсунок;

автоматическое ограничение предельных режимов по частоте вращения ротора ТК и по максимальной температуре газов перед турбиной компрессора;

останов двигателя системой защиты свободной турбины (СТ);

управление направляющими аппаратами (НА) компрессора;

управление клапанами перепуска воздуха (КПВ);

останов двигателя.

При работе спаренных двигателей на вертолете система основного контура обеспечивает:

равенство мощностей обоих двигателей путем поддержания равных давлений за компрессорами;

аварийное отключение системы синхронизации мощности;

автоматическое поддержание частоты вращения НВ путем поддержания частоты вращения СТ;

перенастройку частоты вращения НВ;

автоматический выход на максимальный режим при отказе одного из двигателей на основных эксплуатационных режимах.

Топливный коллектор с форсунками

Топливный коллектор с форсунками установлен в КС и крепится к корпусу КС (5) (см. рис. I) тремя подвесками (2), ввернутыми в корпус форсунки (18) и застопоренными шайбой (6).

На эти подвески монтируются втулки подвески (4), которые закрепляются на корпусе КС (5) гайками (3). Такое крепление обеспечивает свободу термических перемещений при работе двигателя.

Топливный коллектор представляет собой кольцевой узел, состоящий из двенадцати форсунок, соединенных между собой двумя рядами трубок.

Форсунки - двухсопловые, двухканальные, центробежные. В каждую форсунку установлены распыливанющие и фильтрующие элементы первого и второго контуров подачи топлива в КС.

Элементы закреплены гильзой (9) с напаянным на нее кожухом (14).

Распиливающими элементами первого контура являются конический завихритель (13) и сопло--завихритель (12), а второго контура - сопло-завихритель (12) и сопло (II). Сопла иконический завихритель выполнены таким образом, что камера завихрения имеет минимальные размеры и тем самым обеспечивается хорошее качество распила топлива на запуске и при минусовых температурах. Сопло-завихритель (12) первого контура является также частью завихрителя второго контура. На наружной части сопла завихрителя имеется посадочный поясок, в котором прорезаны четыре спиральные канавки. Сопло-завихритель (12) с напрессованным соплом (II) образует зазихрительные каналы.

Внутренняя герметичность между дозирующими деталями первого и второго контуров обеспечивается по притертым торцам деталей, затяжкой их гильзой (9). Центрирование завихрителя (13) обеспечивается поджатием его к соплу-завихрителю (12), пружиной (17) через фильтр (7). Внешняя герметичность обеспечивается тарированным обжатием конусного медного кольца (16) между нажимным кольцом (15), корпусом форсунки (18) и соплом (II).

Рис. Топливный коллектор с форсунками

Гильза (9) стопорится завальцовкой кожуха гильзы (8) в специальные фрезеровки на корпусе (18).

Подача топлива по первому контуру производится как во время запуска двигателя, так и на всех режимах работы; подача топлива по второму контуру производится на всех рабочих режимах выше режима малого газа.

В первый контур топливо поступает через подводящую трубку (21) и из тройника (22) расходится Б двух направлениях по коллектору. Затем топливо попадает" в полость "Б", проходит фильтр (7) и поступает к коническому завихрителю (13). Через два наклонных паза топливо подается а камеру завихрения форсунки, откуда в распыленном состоянии в жаровую трубу через выходное отверстие в сопла-завихрителя (12).

Подача топлива по второму контуру производится через подводящую трубку (20), тройник (19) и дальне в двух направлениях по коллектору. Затем топливо поступает в кольцевую полость "А", проходит фильтрующую гильзу (10), поступает в полость перед завихрителем, закручивается в спиральных каналах и выбрасывается в распыленном состоянии в жаровую трубу через центральное отверстие сопла (II) второго контура.

Для исключения нагарообразования на сопле (II) происходит обдув его воздухом, поступающим через отверстия в кожухе (14).

Гидроцилиндр с концевым переключателем

Гидроцилиндр предназначен для поворота лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) и НА первых четырех ступеней компрессора и управления КПВ из компрессора.

Гидроцилиндр установлен внизу на корпусе компрессора и крепится к нему при помощи кронштейна и болтов.

Гидроцилиндр состоит из следующих элементов:

литого алюминиевого анодированного корпуса с резино-фторопластовыми уплотнениями (8), силового поршня (2), рычага (3) с сухарем (4) и концевого переключателя управления клапанами перепуска с золотником (5), перемещающимся в гильзе (6).

Винты (7) и (9) служат упорами при регулировке крайних положений силового поршня (2) гидроцилиндра.

При запуске двигателя рабочее давление из насоса-регулятора поступает в штуцер "А" и силовой поршень (2) занимает крайнее правое положение, перемещая золотник (5) в крайнее правое положение, обеспечивающее поступление топлива под высоким давлением из штуцера "Г" через штуцер "В" в КПВ; при этом КПВ открываются. Рычаг (3), соединенный через систему рычагов, обеспечивает необходимое при запуске положение лопаток НА.

При достижении ротором ТК определенной частоты вращения HP соединяет штуцер "А" со сливом и подает топливо высокого давления в штуцер "Б", заставляя поршень (2) переместиться в крайнее левое положение; при этом рычаг (3) поворачивает лопатки НА. Одновременно золотник (5) под действием высокого давления, подводимого через штуцер Т, перемещается в крайнее левое положение, отсекает штуцер "Б", соединенный с КПВ от высокого давления и соединяет его со сливом через штуцер "Д". При этом КПВ закрываются.

Топливо, просочившееся через уплотнения поршня в полость корпуса гидроцилиндра, отводится через штуцер "Е" на вход в насос-регулятор,

Рис. Гидроцилиндр с концевым переключателем

Воздухопровод

Воздухопровод (3) (см. рис. 4) предназначен для обдува термопатрона (8) насоса-регулятора воздухом, поступающим из воздухозаборника вертолета.

Рис. Воздухопровод

Одним фланцем воздухопровод крепится к фланцу (I) на воздухозаборнике, а другим - к фланцу (7) на насосе-регуляторе.

Воздухопровод представляет собой разъемную конструкцию, изготовленную из алюминиевого сплава и состоит из непосредственно воздухопровода (2), кожуха с муфтой (5) и фланца с кожухом (II). Фланец с кожухом (II) соединяется с воздухопроводом (2) винтами (10), а кожух с муфтой (5) соединяется с воздухопроводом (2) телескопическим соединением, что позволяет компенсировать возможные деформации (перекосы) при монтаже и демонтаже воздухопровода. Внутри воздухопровода имеются изолированные друг от друга каналы "А" и "Б" подвода и отвода воздуха, а также полость "В", куда через штуцер (9) подводится горячий воздух. На воздухопроводе имеется специальное гнездо (3) для постановки приемника замера температуры. Герметичность соединений обеспечивается постановкой уплотнительных колец (4) и (6).

При работе двигателя часть воздуха, проходящего по воздухозаборнику вертолета, попадает в канал "А" подвода воздуха, обдувает термопатрон и поступает по каналу "Б" отвода воздуха на вход в двигатель. Для исключения льдообразования на входных кромках фланца с кожухом (II) в полость "В" поступает горячий воздух из противообледенительной системы двигателя при ее включении.

Работа системы на запуске

Для осуществления запуска двигателя необходимо при положении рычага управления двигателем (РУД) (22) на упоре малого газа нажатием кнопки запуска включить в работу автоматическую панель запуска (АШО и перевести рычаг стоп-крана в положение- "ОТКРЫТО".

По электрическому сигналу АПД включается электромагнитный клапан воздушного стартера, и к воздушной турбине СВ от АЙ-9В(АИ-9) подводится сжатый воздух, под действием которого начинает раскручиваться СВ и ротор ТК двигателя.

При раскрутке воздушным стартером ротора ТК качающий узел насоса высокого давления (71) создает давление топлива во внутренних полостях и основная дозирующая игла (54) перемещается в положение минимальной подачи топлива, при этом клапан (55) основной дозирующей иглы открыт пружиной, и топливо из полости "КГ вытесняется на слив. В крайнем верхнем положении клапан (55), -упираясь Б винт (20) минимального расхода, закрывается и давление в полости "Ю" увеличивается. Игла под действием давления начинает перемещаться на увеличение подачи топлива.

При оборотах ТК (15-20) % производительность качающего узла становится достаточной для повышения давления топлива перед запорным клапаном (43) до величины, при которой клапан открывается, а топливо через подпорный клапан (42) начинает поступать в канал первого контура форсунок (48), Для улучшения распыла топлива и организации надежного его поджога в камере сгорания при всех высотно-климатических условиях, особенно при отрицательных температурах наружного воздуха, в канал второго контура форсунок (47) через КНВ (46) подается сжатый воздух от воздушного стартера, обеспечивающий эффективный распыл топлива, подаваемого через первый контур форсунок.

Распыленное топливо, поступившее в камеру сгорания, поджигается от двух свечей зажигания, и газовый поток начинает создавать на турбине компрессора избыточную мощность.

Величина давления топлива в первом контуре форсунок в момент воспламенения топлива в камере сгорания определяется настройкой пружины автомата запуска (A3) и установлена, исходя из условий надежного поджига и устойчивой работы компрессора, в пределах 2,5-3,0 кгс/см2 в земных условиях.

При достижении давления топлива в первом контуре форсунок величины 5-6 кгс/см2 КНВ (46) закрывает подачу сжатого воздуха во второй контур форсунок. Под действием СВ и избыточной мощности турбины компрессора ротор ТК увеличивает частоту вращения, при этом возрастает давление воздуха за компрессором.

При увеличении давления воздуха A3 (37) перенастраивается на дозировку топлива пропорционально РК, и основная дозирующая игла (54) движется на раскрытие проходного сечения.

Таким образом, количество топлива, поступающее в камеру сгорания в процессе запуска на участке от начала воспламенения до nтк = 45 %, обеспечивается настройкой A3 (37).

При nтк более 45 % дозировку топлива начинает ограничивать автомат приемистости (АП), а A3 выключается из работы вследствие того, что настройка АП на поддержание давления топлива находится ниже настройки A3.

При достижении ротором ТК частоты вращения, соответствующей настройке регулятора (60) на режиме малого газа, регулятор вступает в работу и, уменьшая давление топлива в полости "Ю" основной дозирующей иглы (54), устанавливает ее в положение, обеспечивающее режим малого газа.

При запуске двигателя на высокогорной площадке или в полете настройка A3 (37) изменяется пропорционально атмосферному давлению за счет воздействия высотного корректора, что особенно необходимо в момент поджега топлива в КС. С увеличением высоты полета топлива, необходимый для поддержания частоты вращения ротора ТК на режиме малого газа, снижается пропорционально. При значительном увеличении высоты (более 3 км) величина расхода топлива может оказаться недостаточной для обеспечения устойчивого горения в камере сгорания.

Во избежание этого в HP предусмотрен клапан минимального давления КЩ (34), не позволяющий регулятору частоты вращения ротора ТК уменьшить давление топлива ниже 12 кгс/см2, что соответствует расходу 90 кг/ч, поэтому при увеличении высоты выше 3 км режим малого газа будет определяться расходом топлива, а частота вращения ротора ТК будет возрастать.

Насос регулятор

Насос-регулятор предназначен для подачи и дозировки топлива на всех режимах: работы двигателя, включая запуск.

Насос-регулятор (HP) обеспечивает:

дозирование топлива на запуске, приемистости и сбросе;

поддержание заданных режимов работы по частоте вращения ротора турбокомпрессора и частоте вращения несущего винта (свободной турбины);

синхронизацию давления воздуха за компрессорами (Рк) при совместной работе двух двигателей;

уменьшение подачи топлива по сигналам электронных регуляторов;

распределение топлива по контурам форсунок;

останов двигателя;

управление направляющими аппаратами компрессора;

выдачу сигнала на отключение воздушного стартера (СВ).

Насос-регулятор состоит из следующих основных частей:

входного топливного фильтра;

насоса высокого давления;

основной дозирующей иглы с поршнем;

клапана постоянного перепада;

стоп-крана;

запорного и подпорного клапанов первого контура форсунок;

распределительного и запорного клапанов второго контура форсунок;

клапана стравливания воздуха;

центральных фильтров регулятора и дозатора;

клапана постоянного давления;

датчиков командного давления топлива, турбокомпрессора и несущего винта;

командного золотника отключения воздушного стартера;

механизма подачи сигнала на отключение воздушного стартера;

регулятора частоты вращения ротора турбокомпрессора;

температурного корректора;

регулятора частоты вращения несущего винта;

синхронизатора мощности (СМ);

золотника аварийного отключения СМ;

исполнительного механизма;

командного золотника отключения исполнительного механизма;

клапана минимального давления (КВД);

воздушного фильтра с редуктором;

автомата запуска (A3) с высотным корректором;

автомата приемистости (АП) с ограничителем максимального расхода (ОМР) топлива;

регулятора положения направляющих аппаратов компрессора.

Рис. Насос-регулятор (вид слева)

Рис. Насос-регулятор (вид справа)

Принцип работы

В качестве рабочего тела для элементов автоматики насоса-регулятора используется топливо.

Рабочее давление на элементах автоматики определяется как избыточное над давлением слива в насосе-регуляторе.

Расход топлива, подаваемого в камеру сгорания, определяется положением основной дозирующей иглы (54), т.к. перепад давлений топлива на дозирующем окне иглы поддерживается клапаном постоянного перепада КПП (53).

Положение основной дозирующей иглы (54) определяется регуляторами, изменяющими давление топлива в полости "Ю".

Отклонение любого регулирующего параметра, например в сторону увеличения, увеличивает открытие клапана соответствующего регулятора, давление в полости "Ю" уменьшается, основная дозирующая игла (54) перемещается вверх, уменьшается дозирующее окно и расход топлива до величины, обеспечивающей восстановление регулируемого параметра, и наоборот.

Автомат запуска (A3) и автомат приемистости (АЛ) управляют положением основной дозирующей иглы (54) при запуске и приемистости из условия ограничения расхода топлива в соответствии с заданными программами. Ограничитель максимального расхода топлива обеспечивает предельный расход топлива, соответствующий максимальной допустимой мощности.

Клапан минимального давления (КМД) топлива (34) управляет положением основной дозирующей иглы (54) на сбросе режима из условия с ограничения постоянного минимального расхода топлива. Каждый регулятор установившихся режимов управляет соложением основной дозирующей иглы (54) из условия обеспечения расхода топлива, потребного для поддержания

заданной величины регулируемого параметра. Диапазон воздействия регуляторов установившихся режимов ограничен с одной стороны программой автомата приемистости, с другой клапаном минимального давления.

Система защиты свободной турбины

Система защиты свободной турбины предназначена для останова двигателя при достижении свободной турбиной (СТ) частоты вращения nст = (118±2) %.

В систему входят следующие агрегаты:

электронный регулятор двигателя - ЭРД (автомат защиты свободной турбины - АЭСТ) или регулятор предельных режимов - РПР (контур СТ);

два датчика частоты вращения СТ;

исполнительный механизм;

насос-регулятор (клапан постоянного перепада).

Электронный регулятор двигателя или регулятор предельных режимов.

АЗСТ ЭРД или контур СТ РПР предназначен для выдачи сигналов на останов двигателя при достижении предельно допустимой частоты вращения

Датчик частоты вращения свободной турбины.

Датчик частоты вращения предназначен для выдачи электрических сигналов с частотой, пропорциональной частоте вращения nст.

Датчик работает совместно с индуктором, который является неотъемлемой частью двигателя и в состав датчика не входит.

На двигателе, в силовом конусе выхлопного патрубка, устанавливаются четыре датчика, два из- которых используются как резервные.

Исполнительный механизм.

Предназначен для перепуска топлива высокого давления на слив при подаче электрического сигнала на электромагнит.

Установлен на кронштейне, крепящемся к корпусу первой опоры двигателя слева по полету.

Работа системы защиты

АЗСТ ЭРД (или контур СТ РПР) следит за значением частоты вращения свободной турбины двигателя. В случае, если частота вращения свободной турбины достигает предельно допустимого значения, АЭСТ (или контур СТ) выдает команду на останов двигателя через электромагнит и команду на включение светосигнального табло.

Дня уменьшения вероятности ложной выдачи сигналов контур СТ построен из двух одинаковых каналов.

Сигнал поступает только тогда, когда срабатывают оба канала.

Рис. Конструкция исполнительного механизма

Сигнал превышения nст с соответствующим загоранием табло появляется в случае срабатывания хотя бы одного из каналов. При выдаче сигнала производит мгновенный слив топлива из пружинной полости "М" клапана постоянного перепада основной дозирующей иглы, что приводит к перемещению клапана на слив топлива перед основной дозирующей иглой и останову двигателя.

Система запуска двигателя

турбовальный двигатель компрессор турбина

Система предназначена для раскрутки ротора турбокомпрессора при запуске до частоты вращения, после достижения которой двигатель самостоятельно выходит на режим малого газа, а также при выполнении ложного запуска и холодной прокрутки.

Система раскрутки включает в себя:

газотурбинный двигатель АВ-9В (АИ-9);

воздушный стартер.

Газотурбинный двигатель АИ-9В (АИ-9) предназначен для подача сжатого воздуха к воздушному стартеру.

Воздушный стартер предназначен для раскрутки ротора турбокомпрессора при запуске. Воздушный стартер работает от сжатого воздуха, поступающего от газотурбинного двигателя АИ-9В (АИ-9).

Воздушный стартер установлен в верхней части двигателя и крепится хомутом к фланцу на задней стенке коробки приводов и кронштейном с резиновым амортизатором к заднему фланцу корпуса компрессора.

Работа системы запуска

Управление раскруткой двигателя осуществляется автоматической панелью запуска, установленной на вертолете.

Раскрутка ротора турбокомпрессора производится воздушным стартером, работающим на сжатом воздухе, поступающем от газотурбинного двигателя АИ-9В (АИ-9).

После выхода газотурбинного двигателя 'АИ-9В (АИ-9) на рабочий режим и нажатия кнопки "ЗАПУСК" автоматическая панель запуска подает сигнал на электромагнитный клапан воздушного стартера, который открывает доступ сжатого воздуха к турбине стартера.

При достижении ротором турбокомпрессора частоты вращения 60-65 %, микровыключатель насоса-регулятора снимает питание с электромагнитного клапана воздушного стартера и подача воздуха в стартер прекращается.

Если к 55-й секунде после нажатия на кнопку "ЗАПУСК" двигатель не наберет частоту вращения 60-65 %, система раскрутки отключается вместе с отключением автоматической панели запуска.

Если отключение стартера не произойдет при частоте вращения (66 ) %, необходимо отключить его нажатием кнопки "ПРЕКРАЩЕНИЕ ЗАПУСКА", при этом сигнальное табло СВ РАБОТАЕТ должно погаснуть.

В аварийных ситуациях при превышении предельно допустимой частоты вращения турбины стартера центробежный выключатель воздушного стартера снимает питание с электромагнитного клапана и подача воздуха в стартер прекращается.

Размещено на Allbest.ru

...