Разгрузка роторов от действия осевых сил

Для уменьшения нагрузки на упорно-опорный подшипник от осе­вого усилия ротора применяют специальные конструктивные способы.

1. Жесткая осевая связь роторов компрессора и турбины, осевые усилия которых направлены в противоположные стороны. Благодаря этому подшипник нагружается разностью осевых усилий ротора ком­прессора и турбины.

2. Применение разгрузочных полостей, изолированных от проточ­ной части компрессора лабиринтами Л (рис.53). В переднюю разгру­зочную полость А (полость повышенного давления) подводится дав­ление воздуха из-за какой-нибудь промежуточной ступени компрес­сора через внутренюю полость ротора. Задняя разгрузочная полость Б (полость пониженного давления) сообщается с атмосферой через систему суфлирования. Подбором сменных диафрагм, которые подкла­дывают под патрубок, регулируют давление в этой полости. Оно долж­но быть примерно на 0, 6—0, 9 кГ/см^г больше атмосферного для предо­твращения выброса масла из средней опоры в разгрузочную полость.

Выбором места отбора воздуха, подводимого в переднюю разгру­зочную полость, и подбором диаметра наружных лабиринтных уплот­нений добиваются того, что суммарная осевая сила, возникающая на элементах ротора компрессора на расчетном режиме работы двигателя, была в среднем на 1000—2000 кГ больше осевой силы ротора турбины.

Результирующая сила, воспринимаемая средней опорой с шарико­подшипником, направлена против потока. Она должна несколько пре­вышать величину максимально возможной осевой силы инерции ро­тора двигателя, которая возникает, например, при разгоне самолета и направлена по потоку. Этим исключается возможность возникновения ударных нагрузок на шарики и беговые дорожки колец подшипника. Шарики подшипника будут всегда прижиматься к одной стороне беговых дорожек колец. Осевая сила на подшипник возрастет, когда инерционная сила ротора направлена по полету.

Одновременное применение первого и второго способов нашло широкое применение на современных ТРД, так как осевая сила, воз­никающая на роторе компрессора и направленная против потока воздуха, значительно больше осевой силы, возникающей на роторе турбины. В результате неуравновешенная осевая сила может оказаться значительно больше максимально допустимой для упорного подшипника.

Рис. 53. Разгрузка упорного подшипника от осевых усилий ротора при помощи разгрузочных полостей