Радиальные зазоры

При пассивном регулировании зазоров особое внимание уделяется подбору материалов, выбору геометрии деталей ротора и статора, введение дополнительных конструктивных элементов, позволяющих выровнять время прогрева деталей ротора и статора. При активном регулировании зазоров создается специальная система, которая на определенных режимах работы двигателя будет воздействовать на детали статора. Существует два основных типа нагрузок, от действия которых может измениться величина радиального зазора:

1. При тепловой нагрузке. На детали корпуса компрессора направляется воздушный поток определенной температуры, который изменяет тепловое состояние деталей и соответственно тепловое расширение статора и радиальный зазор ступени. Воздействовать на корпус компрессора можно двумя способами- первый позволяет уменьшить радиальный зазор, путем охлаждения деталей статора, воздухом отбираемым от первых ступеней

С первых ступеней, второй позволяет увеличить радиальный зазор, путем нагревания корпуса компрессора, воздухом отбираемым от последних ступеней

2. Регулирование с помощью газовых нагрузок. В этом случае над деталью корпуса компрессора создается объем, который заполняется воздухом с повышенным давлением. На основных режимах работы в эту полость подается воздух высокого давления, это приводит к тому, что корпус компрессора под действием газовых сил расширяется меньше и величина радиального зазора ступени уменьшается. Однако для увеличения эффективности этого способа необходимо уменьшить жесткость корпуса, т.е. сделать его более тонким. Такой способ регулирования может стать эффективным при наличии жаропрочных материалов с небольшой жесткостью и высокими прочностными характеристиками.

Выбор зазоров в компрессорах осуществляется в 2 этапа. На первом этапе при выполнении проектировочных газодинамических расчетов определяется оптимальная величина зазоров, которые при доводке двигателя уточняются. На втором этапе монтажные зазоры, конструкция и геометрия компрессора определяется таким образом, что б при работе двигателя на основных режимах, величина зазора была близка к оптимальной и при этом не допускалось задевание корпуса во всем диапазоне работы, т.е. минимальная величина зазора должна превышать величину, определяемое действие, всех факторов, способное их изменить. Факторы: допуск на изготовление и сборку, люфт подшипников, нагрузки от воздействия на двигатель со стороны самолета. При этом минимальная величина зазора определяется с учетом всех возможных циклов работы двигателя. При изготовлении и сборке детали принимаются допуски, из за которых величина зазора не постоянна в окружном направлении, кроме этого существует неравномерность прикладываемых нагрузок, и смещение осей деталей ротора и статора, поэтому над рабочими лопатками в окружном направлении на корпусе наносятся легко-вырабатываемое покрытие. Заключение правильности назначенных зазоров делают по результатам осмотра газо-воздушного тракта компрессора после проведения испытаний, а так же измерения радиальных и осевых зазоров в компрессоре.