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第二代军用发动机-WP7结构.ppt

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第二代 军用 发动机 WP7 结构
资源描述:
V2500前端,课堂练习分别画出低压、高压转子结构简图简述高低压转子结构特征,2002年6月,WP7系列发动机,2,WP7系列发动机结构分析,2002年6月,WP7系列发动机,3,第一章 压气机结构,一、工作原理及气流通道二、WP7发动机转子结构三、WP7发动机静子结构四、防冰系统五、防喘装置,2002年6月,WP7系列发动机,4,结构分类----盘式转子,2002年6月,WP7系列发动机,5,结构分类----盘鼓混合式,WP--7高压压气机转子,2002年6月,WP7系列发动机,6,一、工作原理及气流通道,2002年6月,WP7系列发动机,7,WP-7压气机气流通道,通道形式等外径设计等内径设计等中径设计综合使用,2002年6月,WP7系列发动机,8,二、WP7发动机转子,结构形式叶片与盘的连接叶片的槽向固定转子的平衡,2002年6月,WP7系列发动机,9,二、WP7发动机转子---结构,低压转子,2002年6月,WP7系列发动机,10,二、WP7发动机转子---结构,高压转子,2002年6月,WP7系列发动机,11,二、WP7转子--叶片的连接,连接形式:燕尾型榫头叶片在榫槽中的槽向固定销钉卡环锁片,2002年6月,WP7系列发动机,12,二、WP7转子--叶片的连接,2002年6月,WP7系列发动机,13,二、WP7转子--叶片的连接,2002年6月,WP7系列发动机,14,二、WP7转子--平衡,静不平衡量:单位:牛顿 * 米,2002年6月,WP7系列发动机,15,三、WP7转子--平衡,动不平衡:单位:牛顿 * 米*米,2002年6月,WP7系列发动机,16,三、WP7发动机静子,静子结构分段机匣分半机匣级间篦齿封严涨圈封油,2002年6月,WP7系列发动机,17,WP7 压气机,2002年6月,WP7系列发动机,18,压气机整流器,组成:静子叶片外环内环,2002年6月,WP7系列发动机,19,三、WP7发动机静子----结构,2002年6月,WP7系列发动机,20,第一级静子空心叶片,2002年6月,WP7系列发动机,21,第一级静子空心叶片,2002年6月,WP7系列发动机,22,三、WP7发动机静子--结构,2002年6月,WP7系列发动机,23,三、WP7发动机静子--结构,2002年6月,WP7系列发动机,24,压气机整流器,第六级整流叶片,压气机后机匣,2002年6月,WP7系列发动机,25,篦齿封严原理---封气,2002年6月,WP7系列发动机,26,涨圈封严原理---封油,2002年6月,WP7系列发动机,27,四、压气机防冰系统,无进口导流叶片进气锥旋转通热空气防冰,2002年6月,WP7系列发动机,28,五、防喘装置,双转子结构宽弦叶片处理机匣,2002年6月,WP7系列发动机,29,五、防喘装置---处理机匣,2002年6月,WP7系列发动机,30,五、防喘装置---处理机匣,2002年6月,WP7系列发动机,31,第二章 燃气涡轮,一、概述二、涡轮转子三、涡轮静子四、涡轮部件的冷却,2002年6月,WP7系列发动机,32,一、概述---涡轮功分布,2002年6月,WP7系列发动机,33,一、概述--涡轮功分布,2002年6月,WP7系列发动机,34,一、概述——涡轮组成,涡轮导向器涡轮转子涡轮机匣,2002年6月,WP7系列发动机,35,一、概述--涡轮组成,2002年6月,WP7系列发动机,36,二、 涡轮转子,组成:涡轮盘、涡轮轴、工作叶片。,2002年6月,WP7系列发动机,37,二、 涡轮转子--涡轮叶片,冲击涡轮在导向叶片中气流加速在工作叶片中气流不加速,2002年6月,WP7系列发动机,38,二、 涡轮转子--涡轮叶片,冲击反作用涡轮在导向叶片中气流加速在工作叶片中气流也加速,2002年6月,WP7系列发动机,39,二、 涡轮转子--涡轮叶片,WP-7甲,叶片数目多叶型厚而弯度较大安装时需要错频采用棕树型榫头为提高效率可带冠空心冷却叶片采用单晶叶片,2002年6月,WP7系列发动机,40,二、 涡轮转子--涡轮叶片,棕树型榫头叶型扭转而厚,2002年6月,WP7系列发动机,41,二、 涡轮转子--涡轮叶片,WP-7乙,WP7乙改型高压涡轮叶片带冠采用空心冷却,2002年6月,WP7系列发动机,42,二、 涡轮转子--涡轮叶片,涡轮叶片的材料高温合金钢定向结晶单晶材料,2002年6月,WP7系列发动机,43,二、 涡轮转子---涡轮叶片,WP7低压涡轮叶片环箍用于减振增加叶片弯曲刚性,2002年6月,WP7系列发动机,44,二、 涡轮转子---涡轮叶片,锁紧方式锁片挡板,2002年6月,WP7系列发动机,45,二、 涡轮转子---盘轴连接,盘--轴连接结构 径向销钉连接,2002年6月,WP7系列发动机,46,二、 涡轮转子---盘轴连接,2002年6月,WP7系列发动机,47,二、 涡轮转子---盘轴连接,2002年6月,WP7系列发动机,48,三、 WP-7涡轮静子,2002年6月,WP7系列发动机,49,三、 WP-7涡轮静子,高压导向器作用导向、加速气流调整喉道面积传力,2002年6月,WP7系列发动机,50,三、 WP-7涡轮静子,可转动的高压导向器调整出口面积,2002年6月,WP7系列发动机,51,三、 WP-7涡轮静子,低压导向器允许径向自由膨胀,2002年6月,WP7系列发动机,52,四、涡轮部件的冷却,WP7的冷却系统火燃筒与外机匣间二股气流火燃筒与内机匣间二股气流通过低压轴引进的气流,2002年6月,WP7系列发动机,53,四、涡轮部件的冷却,WP7乙改型后的冷却系统空心冷却叶片,2002年6月,WP7系列发动机,54,第三章 燃烧室和加力燃烧室,第一节 燃烧室概述第二节 基本构件的结构第三节 燃烧室故障第四节 材料和涂层第五节 加力燃烧室,2002年6月,WP7系列发动机,55,第一节 燃烧室概述,组成扩压器火焰筒外壳内壳,涡流器喷咀点火器联燃管,2002年6月,WP7系列发动机,56,第一节 燃烧室概述,原理:空气分股反向回流非均匀混合气,2002年6月,WP7系列发动机,57,第一节 燃烧室概述,2002年6月,WP7系列发动机,58,第一节 燃烧室概述,环管式,2002年6月,WP7系列发动机,59,第一节 燃烧室概述,特点工作条件恶劣、局部过热、热腐蚀和热疲劳;承受气体压力、轴向力、惯性力和气流脉动交变力;燃烧室后面有高速旋转的涡轮;,2002年6月,WP7系列发动机,60,第二节 基本构件---涡流器,叶片式涡流器作用:涡流器形成火焰筒头部的气流打旋构成低速回流区。,2002年6月,WP7系列发动机,61,第二节 基本构件---扩压器,2002年6月,WP7系列发动机,62,第二节 基本构件---火焰筒,2002年6月,WP7系列发动机,63,第二节 基本构件---火焰筒,2002年6月,WP7系列发动机,64,第二节 基本构件---火焰筒,2002年6月,WP7系列发动机,65,第二节 基本构件---离心喷咀,离心喷咀,2002年6月,WP7系列发动机,66,第二节 基本构件---离心喷咀,WP7双路离心喷嘴,2002年6月,WP7系列发动机,67,,第二节 基本构件---点火器,WP7,2002年6月,WP7系列发动机,68,第二节 基本构件的结构,WP7点火器,2002年6月,WP7系列发动机,69,第三节 燃烧室故障,1.结构故障产生的原因结构故障- 性能故障2. 设计中采取的措施局部减弱--开槽 - 槽端钻孔留有膨胀余地 - 有相对移动的位置采用涂层,2002年6月,WP7系列发动机,70,第四节 材料和涂层,材料:不锈钢、结构钢镍基高温合金钢,2002年6月,WP7系列发动机,71,第四节 材料和涂层,涂层:1)高温珐琅涂层(釉面)--防热涂层2)热扩散涂层---Cr和Al涂层3)热喷涂涂层--等离子喷涂4)烘烤涂层----利用烘烤工艺。,2002年6月,WP7系列发动机,72,第五节 加力燃烧室,加力的作用和方法在最大状态下况下短期增加推力。喷水加力:压气机、燃烧室、进气道。加力燃烧室:燃气中有剩余氧气;流速350-400米/秒;温度900--1000K; 总压变化很大。特点:增加推力;耗油率增;喷口需要调节。,2002年6月,WP7系列发动机,73,加力燃烧室的组成,扩压器、喷油装置、火稳定器、点火装置、防振屏、冷却屏、尾喷口。,2002年6月,WP7系列发动机,74,,WP-7 加力燃烧室,2002年6月,WP7系列发动机,75,扩压器,要求损失小,尽力使流速降低。等外径、内外均扩、等压力梯度、全长内锥。由外壳、内锥和支板组成,均为板料加工焊接。,2002年6月,WP7系列发动机,76,扩压器,2002年6月,WP7系列发动机,77,火焰稳定器,作用:形成挡风墙并组织回流区。形式:一般采用V型: 环形、径向。环形稳定器 WP7甲径向稳定器 WP7乙沙丘稳定器 WP7B,2002年6月,WP7系列发动机,78,,点火器,预燃室,2002年6月,WP7系列发动机,79,供油系统,直流式或射流式喷咀分区分压供油,2002年6月,WP7系列发动机,80,壳体、防振屏、隔热屏,2002年6月,WP7系列发动机,81,第四章 发动机总体机构,第一节 转子支承方案第二节 联轴器第三节 支承结构第四节 承力系统,2002年6月,WP7系列发动机,82,第一节 转子支承方案,WP-7低压转子,2002年6月,WP7系列发动机,83,第一节 转子支承方案,WP-7高压转子,2002年6月,WP7系列发动机,84,,,,第一节 转子支承方案,滚珠轴承位置尽可能不放在涡轮附近;相对安装节轴向位移最小处;在双支点中均放在压气机之前;在三支点中大多数放在压气机之后,2002年6月,WP7系列发动机,85,第二节 联轴器,联轴器将涡轮轴与压气机轴联接起来的组件。作用:传扭,传轴向力,传径向力--起支点作用。形式:刚性、柔性。,2002年6月,WP7系列发动机,86,WP7球形接头套齿联轴器,2002年6月,WP7系列发动机,87,第三节 支承结构,2002年6月,WP7系列发动机,88,第三节 支承结构,2002年6月,WP7系列发动机,89,第三节 支承结构,2002年6月,WP7系列发动机,90,第三节 支承结构,2002年6月,WP7系列发动机,91,第三节 支承结构,2002年6月,WP7系列发动机,92,第四节 承力系统,2002年6月,WP7系列发动机,93,第四节 承力系统,前支点第一级压气机静子叶片压气机后支点扩压气叶片涡轮支点高压第一级导向叶片涡轮后承力框架,2002年6月,WP7系列发动机,94,第四节 承力系统,发动机各部件所受轴向力发动机的推力发动机的卸荷卸荷的目的卸荷的方法压气机转子与涡轮转子相联压气机前通高压气压气机后通低压气,2002年6月,WP7系列发动机,95,第四节 承力系统,
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