CFM56-3发动机 122 - 图文

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CFM56-5系列上。原来的结构同于-3的,在-3型做了改进后,-5系列发动机上也于1991年底做了类似的改动。

7.6 燃烧室

燃烧室由扩压器,火焰筒,外壳,内壳,涡流器,喷咀,点火器组成。

7.6.1发动机燃烧室要求

(1)各种条件下稳定燃烧不脉动、不息火;(2)具有高的完全燃烧度和最小的散热损失;(3)有大的容热强度;(物理意义) (4)口流场符合要求;(5流体阻力小;(总压恢复系数) (6结构简单,维修方便,寿命长;(7)启动性能好

7.6.2短环形燃烧室

有20个低压喷嘴,由燃油总管来的燃油是单路的,进入喷嘴后,在弹簧加载的分配活门作用下,分成主、副油路进入喷口,这种设计使外部管路简单了,但却使喷嘴复杂化(通常,分配活门装在燃油控制器后,用两个油管与喷嘴

相连),为了减少启动时燃烧不完全造成排放污染,在1985年1O月后,将4个喷嘴(7,8,14,15号,从后向前看,1号位于最上方)或2个喷嘴(14.15号)的主油路燃油量加大(加大43%),造成启动时局部富油。

7.7 火焰筒

火焰筒结构(见图34)外壳、内壳在前端装有20个球状的头部,并装有外、内整流罩,在原设计中,三者是焊接在一起的,1984年10月改为用螺钉连接(自锁螺母先焊在整流罩上)。每个头部的前端均为漩涡器,它是由前端的主漩涡器,后端的副漩涡器组成,两者间由一文氏管相连,漩涡器的叶片不似一般发动机中的轴向安排的,而是做成径向安排的。

为了提高火焰筒的寿命与抗热腐蚀能力,从1985年4月起,火焰筒壳体与燃气接触的表面上,增加了一层隔热涂层(ThermalBarrier Coating,TBC),该涂层的底层为含铬、铜、镍、镁的铝台金Nicral的镀层,其上复以一层氧化钇一锆,采用这一涂层后,发动机重量增加1.478 kg。

为了彻底解决鸟撞击后对火焰筒造成的损伤问题,从1993年4季度起,新生产的发动机采取了加强措施,即在头部的每两个漩涡器间加了一绰号称为鸟“缓冲器”的加强块(共20块),以防止漩涡器变形并保持喷嘴的配合。另外,在内整流罩内壁处还加了一加强环(沿圆周做成4段),用40个螺桂将加强环、加强块固定到内整流罩上。

燃烧室后安装边与高压涡轮机匣前安装边连接用的螺栓,在使用中,曾发生过松脱与折断,引起燃烧室机匣破裂。曾有18根用Waspalloy做的螺栓断裂。为此,1989年5月起,改用Incol 718的螺栓与螺帽。对未改材料的螺栓,1990年9月规定,在对飞机作B检时.目视检查该螺栓是否松脱,并检查螺帽的拧紧力矩。

7.8涡轮及尾喷管

技术要求:高效率,尺寸小,结构紧凑足够的高温强度,热稳定型好,热应力小良好的冷却系统 适当选择材料。

CFM56-3发动机采用了单级、高负荷高压涡轮(见图35),这在民用高涵道比涡扇发动机中是少有的,一般都是采用双级。采用单级,不仅使结构简单,零件数目少,而且由于只需对1级的静叶、转叶进行冷却,因此,冷却空气量也少,当然,它的效率比双级要低些。经过权衡后,CFM56-3采用了用轻重量、少零件、低成本等换取效率有所降低的一种设计

它有46片导向叶片,用钴基合金x-40铸造的叶片铸成空心的,空腔中插入一芯块,将内腔分成前后两腔,以便通入冷却空气对叶身进行有效的冷却。每个叶片的上下端带有上盖与底座,两个叶片在上盖、底座的侧面用钎焊焊成

一双叶片组,为了提高此叶片的耐久性与抗腐蚀性,1990年3月起改用了DSR 142材料,用定向凝固方法成形。每个叶片底座均带安装边,靠螺栓与内支承环相连,上盖支承于外支承环中,但未采用连接件,以允许工作时叶片能向外自由膨胀,内外支承环均用镍基合金制成,例如,外支承环可用3种材料:Wasp-aloy,Incol 718、Rene 41。

高压涡轮转子结构如图36由轮盘、前封严盘、前大鼓轴、后轴等组成,轮盘带前、后安装凸边,用以与前封严盘、大鼓轴、相连前大鼓轴内装有减振衬套,后轴与轮盘连接处的封严环内也装有减振衬套,用Rene 125镍基合金做的工作叶片内腔做成多通道冷却流道,冷却空气是由叶根底部的孔引入,用螺栓将叶片的前后挡板固定在轮盘上,冷却叶片的空气由前挡板与轮缘间的槽道中进入榫槽底部的空腔中,然后流入叶片冷却流道。

用短螺栓将叶片前后挡板固定到轮盘的设计,是GE公司采用得较多的一种设计,在各型CFM56-3发动机中均采用了

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