Маслосистемы
Системы смазки и суфлирования ГТД
В ГТД кроме основных его узлов имеется большое количество трущихся деталей - подшипники роторов, приводов агрегатов и редукторов; зубчатые зацепления приводов и редукторов; пары трения агрегатов и другие. В результате трения происходит износ деталей и выделяется значительное количество тепла, к которому добавляется тепло от нагретых деталей опор двигателя.
Подвод масла к трущимся деталям на их смазывание и охлаждение обеспечивает одна из систем ГТД - система смазки и суфлирования (далее - маслосистема). Вместе с подводом масла она также выравнивает и поддерживает на необходимом уровне давление воздуха в масляных полостях опор роторов, приводов агрегатов и редукторов ГТД.
Маслосистема в значительной степени определяет надежность и ресурс двигателя.
Общие требования
Маслосистемы ГТД представляют собой совокупность устройств и агрегатов, обеспечивающих:
- смазку трущихся поверхностей;
- отвод тепла, выделяющегося при трении и передаваемого в масло;
- защиту трущихся поверхностей от наклепа и коррозии;
- удаление продуктов износа из зоны трения трущихся пар.
На большинстве ГТД масло используется также для демпфирования опор роторов.
При необходимости, масло в ГТД может применяться и в качестве рабочего тела для различных механизмов, агрегатов и т.п. Иногда масло используется для обогрева отдельных элементов двигателя.
Суфлирование обеспечивает удаление излишнего воздуха из масляных полостей в атмосферу, очистку его от масла и возврат последнего в маслосистему. Суфлирование также поддерживает избыточное давление в масляных полостях двигателя и в маслобаке на всех режимах работы двигателя. Избыточное давление в масляных полостях двигателя и в маслобаке улучшает работу нагнетающей и откачивающих ступеней блока маслонасосов.
Давление суфлирования, с одной стороны, должно быть достаточно высоким, чтобы нагретые воздух и газы не попадали в масляные полости, а с другой стороны - не достигать предельных величин, при которых могут быть выбросы паров масла в газовоздушный тракт ГТД и в атмосферу.
Требования, предъявляемые к маслосистеме:
- обеспечение надежной подачи масла с заданными параметрами на всех режимах работы и условиях эксплуатации;
- уменьшение износа трущихся пар;
- недопущение образования кокса во внутренних полостях масляной системы и отложения смол на фильтрующих элементах, свидетельствующего о качественном ухудшении физико-химических свойств используемого масла;
- минимальные безвозвратные потери масла в процессе работы.
Различного рода нарушения подачи масла, даже кратковременные, могут вызвать повышенный износ, перегрев и заедание трущихся пар.
Время нахождения масла в двигателе должно быть по возможности минимальным, так как в противном случае значительно увеличивается насыщение масла газами, возрастает нагрев и ускоряется процесс его окисления. Маслосистема должна не только обеспечивать подачу масла в двигатель, но и своевременно удалять нагретое и насыщенное воздухом масло.
Требования к конструкции ГТД, связанные с системой смазки и суфлирования:
- избегать в масляных полостях контактов малоподвижных объемов масла с сильно нагретыми поверхностями деталей во избежание коксования масла;
- не допускать попадания масла или его паров в систему отбора воздуха для нужд летательного аппарата на всех режимах работы, включая переменные режимы и стоянку;
- конструкция, технология изготовления, сборки и испытаний узлов и деталей, входящих в маслосистему двигателя, должны обеспечить необходимую чистоту масла и масляных полостей;
- в системах трубопроводов не должно быть сильфонных соединений и застойных карманов; слив масла из системы должен быть полным; магистрали должны иметь минимальное число соединений в доступных местах;
- необходимо создать возможность удобных подходов для:
а) быстрой заправки масла в систему открытым способом через заливную горловину или закрытым - под давлением;
б) слива масла;
в) контроля уровня масла для определения его количества в баке;
г) замены отдельных агрегатов и их регулировки при необходимости;
- обеспечить контролепригодность маслосистемы, что заключается в возможности оценки ее работоспособности перед полетом и в полете как визуально, так и средствами системы автоматизированного контроля.