Способ снижения уровня вибрации при испытании газотурбинных двигателей

Способ снижения уровня вибрации при испытании газотурбинных двигателей

Реферат

 

Изобретение предназначено для снижения уровня вибрации газотурбинных двигателей. Для обеспечения снижения уровня вибрации проводят исследования допуска непрямолинейности и наличия кольцевых зон занижения на опорных поверхностях в дисках высокого и низкого давления, обеспечивая его величину не > 0,03 мм, производят раскладку по весам комплектов шпилек с гайками, исследуют разнотолщинность распорных колец в зоне втулок ротора компрессора. Такой способ позволяет существенно снизить уровень вибрации газотурбинных двигателей и как следствие повысить надежность его работы в полетах. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД), в частности к способам снижения уровня вибрации ГТД.

Известны решения по снижению уровня вибрации в роторных машинах (см. патент РФ N 1828166, кл. F 01 D 5/10, F 01 D 25/04, 1995 г.), и в рабочем колесе турбомашины (см. авт. свид. СССР N 1471653, кл. F 01 D 5/16, 1995 г.).

Наиболее близким способом (методикой) к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ снижения уровня вибрации на предъявительских испытаниях газотурбинных двигателей, заключающийся в исследовании основных параметров, узлов двигателя турбокомпрессорной части, включающий исследование узлов - посадки вала на носок, биение рессоры ротора компрессора низкого давления (РКНД), установленной в вал, посадку диска на вал, биение заднего торца фланца вала, дисбаланс облопаченных дисков.

(ТУ N 05.63.028. ред. 2) - принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе не обеспечивается необходимый уровень снижения вибрации на предъявительских испытаниях (до нормы <40 мм/с), т.к. в нем не предусмотрены исследования параметров других основных узлов ГТД, в частности исследования допуска непрямолинейности в дисках высокого и низкого давления и другие.

Технический результат обеспечение снижения вибрации на предъявительских испытаниях.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе (методике) снижения уровня вибрации при испытании газотурбинных двигателей, заключающемся в исследовании основных параметров узлов турбокомпрессорной части двигателя, включающих исследование узлов - посадку вала на носок, биение рессоры, РКНД, установленной в вал, посадку диска на вал, биение заднего торца фланца вала, дисбаланс облопаченных дисков, особенность заключается в том, что проводят исследование допуска непрямолинейности и наличия кольцевых зон занижения на опорных поверхностях в дисках высокого и низкого давления, обеспечивая его величину не > 0,03 мм, производят раскладку по весам комплектов шпилек с гайками, исследуют разнотолщинность распорных колец в зоне втулок ротора компрессора, при этом при исследовании узла биения рессоры подбирают положение рессоры с минимальным биением, при исследовании дисбаланса облопаченных дисков производят перебалансировку до величины остаточного дисбаланса не > 5 г см, а в случае превышения биения > 0,03 мм выполняют проточку фланца вала, также производят доработку дисков за счет снятия припуска по наихудшей стороне, обеспечивая величину разнотолщинности и прямолинейности не > 0,03 мм.

Исследование газотурбинного двигателя на предъявительских испытаниях предлагаемым способом позволяет снизить уровень вибрации и за счет этого повысить надежность работы двигателя в полетах.

Заявленный способ осуществляется следующим образом.

Проводят исследования основных узлов ГТД на предъявительскую испытаниях на предмет снижения вибрации при разложении по частотам анализатором типа УМ-ЗХ.

Исследуют узлы-посадки вала компрессора низкого давления (КНД) на носок ротора КНД в сборочном цехе, при обнаружении отличия диаметров узел дорабатывают, при превышении биения рессоры КНД, установленной в вал КНД, подбирают положение рессоры с минимальным биением, при неполучении посадки диска турбовинтового двигателя (ТВД) на вал КВД также производят доработку диска ТВД для обеспечения посадки с натягом 0,01-0,04 мм, далее исследуют биение заднего торца фланца вала ЕВД, обеспечивая биение не > 0,03 мм, исследуют дисбаланс облопаченных дисков (D_ост), при D_ост > 15 гсм перебалансировывают до величины D_ост не > 5 гсм, при этом дополнительно проводят исследования узлов допуска прямолинейности в дисках высокого и низкого давления, обеспечивая его величину не > 0,03 мм, раскладку по весам комплектов шпилек с гайками, разнотолщинность распорных колец в зоне втулок ротора компрессора и наличие кольцевых зон занижения на опорных поверхностях дисков.

Таким образом, за счет исследования дополнительных узлов и устранения в них дефектов, влияющих на снижения вибрации данных узлов и двигателя в целом, существенно снижается уровень вибрации ГТД и, как следствие, повышается надежность работы двигателя в полетах.

Формула изобретения

1. Способ (методика) снижения уровня вибрации при испытании газотурбинных двигателей, заключающийся в исследовании основных параметров узлов турбокомпрессорной части двигателя, включающий исследование узлов - посадки вала на носок, биение рессоры ротора компрессора низкого давления, установленной в вал, посадку диска на вал, биение заднего торца фланца вала, дисбаланс облопаченных дисков, отличающийся тем, что проводят исследование допуска непрямолинейности и наличия кольцевых зон занижения на опорных поверхностях в дисках высокого и низкого давления, обеспечивая его величину не > 0,03 мм, проводят раскладку по весам комплектов шпилек с гайками, исследуют разнотолщинность распорных колец в зоне втулок.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при исследовании узла биения рессоры подбирают положение с минимальным биением.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что при исследовании дисбаланса облопаченных дисков производят перебалансировку до величины остаточного дисбаланса не > 5 гсм.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в случае превышения биения > 0,03 мм выполняют проточку торца фланца вала.

5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что производят доработку дисков за счет снятия припуска по наихудшей стороне, обеспечивая величину разнотолщинности и прямолинейности не > 0,03 мм.