Общие сведения силовой установке вертолета Ми-8

Курсовая работа

По дисциплине: Конструкция двигателя ТВ2-117ВМ

Тема: «Система топливопитания двигателя»

Выполнил:351 уч.гр. Елецкий О. Преподаватель: Чернышенко А.Л

Омск 2010

Общие сведения силовой установке вертолета Ми-8

Газотурбинный двигатель ТВ2-117А предназначен для вертолета Ми-8. В силовую установку входят два взаимозаменяемых двигателя ТВ2-117А и главный редуктор ВР-8.

Начиная с 1984 года, двигатели выпускаются с графитовым уплотнением узла 2-й опоры ротора турбокомпрессора вместо контактно-кольцевого и имеют обозначение ТВ2-117АГ.

Управление двигателем производится объединенной системой «Шаг-газ», позволяющей поддерживать нужную частоту вращения несущего винта как автоматически, так и вручную.

Основные характеристики двигателя ТВ2-117А (АГ):

· Тип двигателя .................. турбовинтовой, со свободной турбиной

· Направление вращения ................................................................ левое

· Частота вращения свободной турбины ........... 12000 об/мин (100 %)

· Мощность на выходном валу (взлетный режим) ................. 1500 л.с.

· Сухая масса ......................................................... не более 334 кг + 2%

· Длина с агрегатами и выхлопным патрубком ....... не более 2843 мм

· Ширина ....................................................................... не более 550 мм

· Высота ......................................................................... не более 748 мм

ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ДВИГАТЕЛЯ

Входное устройство: плавный канал для подвода воздуха из атмосферы, имеет воздушно-тепловую противообледенительную систему.

Компрессор: осевой десятиступенчатый .

Камера сгорания: кольцевая с 8 головками для форсунок и двумя воспламенителями.

Турбина компрессора: двухступенчатая, осевая.

Компрессор, камера сгорания и турбина компрессора образуют турбокомпрессор.

Свободная турбина: двухступенчатая, осевая.

Выхлопное устройство: нерегулируемое, расширяющееся.

Главный привод: обеспечивает передачу крутящего момента от ротора свободной турбины на ведущий вал муфты свободного хода главного редуктора вертолета.

Центральный привод и коробка приводов: на коробке приводов размещены основные агрегаты двигателя, имеющие привод от ротора турбины компрессора.

Содержание

Тема: Система топливопитания двигателя

1.Рассчетно-пояснительная записка

1.1 Назначение, основные технические данные и функций топливной системы. Основная топливная схема и расположения топливных коммуникаций на двигателе

1.2 Назначение, конструкция и работа блока электромагнитных клапанов(БЭМК)

1.3 Назначение, конструкция и работа блока дренажных клапанов(БДК)

1.4 Назначение, конструкция и работа рабочей форсунки (ФР)

1.5 Назначение, конструкция пускового воспламенителя

1.6 Техническое обслуживание системы топливопитания.

1.7 Возможные неисправности топливной системы, анализ причин их возникновения. Методы предупреждения.

Рабочая топливная форсунка

Замыкающим элементом системы топливопитания и автоматического регулирования и автоматического регулирования двигателя является топливная форсунка(рис. 53). Для получения равномерного поля температур газа перед турбиной компрессора на двигателе установлено восемь рабочих форсунок, которые обеспечивают распыл топлива, падаваемую в камеру сгорания. Поскольку расход топлива в камеру сгорания изменяется в широких пределах, то для обеспечения такого распыла топлива форсунки выполнены двухканальными, двухсопловыми, центробежными. Первый канал (контур) Форсунок обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания в процессе запуска и работы двигателя на режим малого газа. Он включается в работу при открытии запорного клапана 43(см. рис. 45) агрегата НР-40ВА при достижении nтк= 19…21%. Второй канал (контур)включается в работу при выводе двигателя на повышенный режим открытием распределительного клапана 56, когда давление топлива за дозирующей иглой по прибору достигает 30 кгс\см²(30*10⁵ Па).

Основным элементом распыливающего устройства форсунки является завихритель, который имеет тангенциальные каналы 1 (рис. 54), завихрительную камеру 2 и сопло 3. Топливо в тангенциальным каналам 1 поступает в завихрительную камеру 2 и движется по спиральной траектории от периферии к центру. Выйдя из сопла 3, частицы топлива движутся по траекториям, образующим полый корпус распыленного топлива.

Производительность форсунки Gт, кг\ч, зависит от площади тангенциальных каналов, радиуса камеры закручивания и диаметра сопла:

Gт=µFс ,

Где µ- коэффициент расхода, зависящий от геометрических размеров форсунки; Fс- площадь сечения сопла, м²; y_т- плотность топлива, кг\м³; - разность давлений топлива перед форсунками и воздуха камере сгорания, т.е. перепад давлений,Па. При перепаде давлений на форсунке меньше 3*10⁵ Па топливо плохо распыляется , что может привести к срыву пламени и выключению двигателя. Поэтому производится ограничения минимального давления топлива перед форсунками клапаном минимального давления агрегата НР-40ВА. Если на неработающем двигателе в форсунках, а также в коллекторных трубопроводах находиться топливо, то это может привести к закоксованности форсунок вследствие испарения топлива. Поэтому форсунки и коллекторные трубопроводы соединены с дренажной системой.

Дренажная система (рис.55) – составная часть систем топливопитания и регулирования двигателя. Она обеспечивает слив в дренажный бачок топлива из внутренних полостей двигателя, коллекторов рабочих форсунок, пусковой системы и уплотнений агрегатов.

Для предупреждения попадания топлива через уплотнения агрегатов систем, установленных на двигателе, в масляной полости двигателя предусмотрен слив просочившегося топлива в дренажный бачок 13. В этот же бачок сливается топливо из внутренней полости корпуса камеры сгорания 4, полостей корпусов турбин 1 и коллекторов форсунок. Топливо, просочившееся через уплотнения агрегатов, сливается непрерывно, а топливо из внутренних полостей двигателя и коллекторов форсунок- только на неработающем двигателе, когда дренажные клапаны 5 пружинами удерживается в открытом положении.

Дренажные клапаны закрываются и соответственно прекращает слив топлива в момент запуска двигателя под действием давления топлива, поступающего к торцам золотников клапанов, когда оно достигает (2,5…3) 10⁵ Па. Количество топлива, поступающего в дренажный бачок на работающем двигателе, определяется состоянием уплотнений агрегатов топливной и гидравлической систем, установленных на двигателе.

Пусковой воспламенитель

Воспламенения топливо-воздушной смеси рпи запуске двигателя производится двумя пусковыми воспламенителями (рис.94), установленными на наружном корпусе диффузора камеры сгорания. Левый и правый воспламенителя двигателя ввиду различного расположения пусковых форсунок 1, 3 и запальных свечей 2 невзаимозаменяемые.

Пусковой воспламенитель (рис.95) состоит из корпуса 4 с переходником 6, пусковой форсунки и запальной свечи СП-18УА.

Корпус 4 воспламенителя выполнен литьем из жаропрочной стали и имеет форму сферы с фланцем 5 и приливами монтажа узла форсунки и свечи. С внутренней стороны к корпусу приварен переходник 6 с экраном 7. Цилиндрической частью переходник входит во втулку жаровой трубы и соединяет таким образом, полость жаровой трубы с плоскостью воспламенителя. При этом два отверстия 8 переходника находится в наружном кольцевом канале воздушного потока. Через эти отверстия воздух поступает внутрь переходника и направляется экраном 7 к соплу пусковой форсунки, где происходит образование топливо-воздушной смеси, которая затем поступает к запальной свече СП-18УА. Факел топливо – воздушной смеси, подожженной в воспламенителе, выбрасывается в жаровую трубу и воспламеняет топливо, поступающие из рабочих форсунок. При работе двигателя на рабочих режимах воздухом, поступающем через отверстия 8, осуществляется охлаждение свечи и обдувка сопла пусковой форсунки с целью предохранения от образование на нагара.

Пусковая форсунка состоит из штуцера 1 с повторным ниппелем 2. фильтра3, сопла 13, заглушки 12, пружины 10 и прокладки 9. Фильтры 3 представляет собой точно посажены в отверстия штуцеры стержень, на наружной цилиндрической поверхности которого нарезана мелкая резьба и продольные шлицы; фильтр поджат пружины 10. Продольные пазы на стержне выполнены с заходами попеременно с разных концов стержня. Фильтрация топлива происходит при перетекании топлива из шлиц, имеющих заход со стороны повторного ниппеля , в шлицы с противоположным заходом по каналам резьбы. Сопло 13 форсунки имеет торцовую кольцевую проточку, совпадающую с отверстиями заглушки 12. Кольцевая проточка соединена с его конусной завихрительной камерой тангенциальными канавками, обеспечивающими закрутку топлива. К распылительному устройству форсунки топлива поступает от клапана постоянного давления блока клапанов через повторный ниппель2. штуцер 1, и фильтры 3.

Внутренняя герметичность пусковой форсунки обеспечивается постановкой медной уплотнительной прокладки 9 и тарированной затяжкой штуцера 1. Ниппель 2 уплотняется двумя резиновыми уплотнительными кольцами.

В процессе эксплуатации разрешается замена свечи СП-18АУ и пускового воспламенителя в целом.При установки воспламенителя необходимо смазать новую паранитовую прокладку уплотнительной мастикой на основе клея ГФ-024, а резьбу винтов – смазкой ЖС. Прокладку, которая устанавливается под фланец свечи (при замене свечи), необходимо смазать графито-резиновой смесью, а резьбу винтов – смазкой ЖС.

Литература

1. Авиационный турбовальный двигатель ТВ2-117А и редуктор ВР-8А. М.: Машиностроение, 1987, 256с.

2. Авиационный турбовинтовой двигатель ТВ2-117. Богданов А. Д. Хаустов И. Г. Изд-во «Транспорт», 1970 г.

3. Кеба И. В. Конструкция и летная эксплуатация вертолетного двигателя ТВ2-117А.