Принципы осуществления циркуляции масла

В масляных системах ГТД

При детальном рассмотрении разнообразных типов принципиальных схем масляных систем, представленных в разд. 5, у них прослеживается одна общая закономерность. Она заключается в том, что в циркуляционном контуре любой масляной системы можно выделить три функциональных подсистемы, которые за счет определенного подбора состава агрегатов осуществляют подачу масла в двигатель, его откачку масла и кондиционирование.

Эти подсистемы специалисты условно называют системами. Ниже кратко описано их назначение и основные конструктивные особенности.

 

7.1. Система подачи масла

Эту систему нередко называют системой нагнетания масла, так как ее функцией является обеспечение непрерывного подвода масла к узлам трения двигателя с определенным давлением и требуемой величиной прокачки на всех режимах работы двигателя в ожидаемых условиях эксплуатации, включая режимы авторотации

. Основным агрегатом данной системы является нагнетающий насос (а в короткозамкнутых схемах циркуляции масла еще и подкачивающий насос, устанавливаемый на входе в нагнетающий насос, и связанный каналом с маслобаком).

Нагнетающий насос с требуемой производительностью обеспечивает подачу заданного количества масла в двигатель. Величина избыточного давления масла на входе в двигатель зависит от гидравлического сопротивления разветвлённой сети потребителей масла и от количества и размеров форсунок, через которые происходит истечение масла на смазываемые узлы трения. Как правило, на рабочих режимах двигателя величина этого давления находится в диапазоне от 0,3 до 0,6 МПа. При низкотемпературных запусках вследствие высокой кинематической вязкости масла нагнетающий насос может создать давление, в несколько раз превышающее указанный уровень. Поэтому для предотвращения возможных разрушений конструкции (например, фильтроэлементов), в системе нагнетания необходимо предусматривать предохранительный клапан, который открывается при повышении давления масла до предельно допустимой величины и осуществляет перепуск нагнетаемого масла на вход в насос или в маслобак.

У совремённых авиационных ГТД отбор мощности для привода нагнетающего насоса осуществляют от ротора турбокомпрессора (в частности, у многовальных двигателей – от ротора ВД). Это вызвано необходимостью осуществления подачи масла к узлам трения с момента запуска двигателя, учитывая, что при его запуске первым приводится во вращение ротор ВД..

Система откачки масла

Данная система предназначена для отвода использованного масла из опор, коробок приводов и из редуктора (в случае, если он входит в состав ГТД) с целью исключения возможности переполнения их масляных полостей. При этом в каждом из указанных узлов слив масла вначале осуществляется самотеком в специальные маслосборники, предусматриваемые в нижней части корпусов опор (или коробок приводов), а из последних оно поступает на вход в откачивающие насосы.

 При проектировании рассматриваемой системы используют либо насосы, встроенные в конструкцию узлов двигателя (опор, коробок приводов), либо выносные устройства для откачки масла. Привод откачивающих насосов у многовальных ГТД может быть осуществлён от любого ротора. Причем, учитывая, что у таких двигателей на переходных режимах имеет место рассогласование оборотов роторов и продолжительность выбега роторов после выключения двигателя различна, то у откачивающих насосов должен быть предусмотрен определенный запас производительности по отношению к количеству масла, поступающего в соответствующие узлы двигателя. Более того, необходимость резервирования откачивающей способности рассматриваемых насосов еще в большей мере диктуется тем, что в высотных условиях производительность насосов существенно уменьшается (см. разд. 9). С учетом вышесказанного, очевидно, что откачивающие насосы должны иметь расчётную производительность со значительным коэффициентом запаса. По статистике у отечественных ГТД он, как правило, находится в диапазоне от 2 до 5 (по отношению к прокачке масла через соответствующие узлы двигателя на максимальном режиме в условиях Н=0 км, М =0).