СПОСОБ СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ВИБРАЦИИ ПРИ ИСПЫТАНИИ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Российский патент 2001 года по МПК G01M15/00 

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.

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.

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.