Корпус камеры 2 корпус турбины 3 жаровая труба 4 силовое кольцо

Корпус камеры; 2 — корпус турбины; 3 — жаровая труба; 4 — силовое кольцо

М82 Конструкция и прочность авиационных двигателей: Пособие к лабораторным занятиям по теме «Камеры сгорания газотурбинных двигателей». – М.: МГТУ ГА, 2007. – 24 с.

Данное пособие издается в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины СД.07 «Конструкция и прочность авиационных двигателей» по Учебному плану специальности 160900 по направлению 552000 для студентов III и IV курсов всех форм обучения, утвержденному в 2001 г.

Рассмотрено и одобрено на заседаниях кафедры 07.03.06г. и методического совета 20.05.06г.

Редактор И.В. Вилкова

Подписано в печать 24.10.06 г.

Печать офсетная Формат 60х84/16 1,32 уч.-изд. л.

1,4 усл.печ.л. Заказ № 210/ Тираж 300 экз.

Московский государственный технический университет ГА

Москва, Кронштадтский бульвар, д. 20

Редакционно-издательский отдел

125493 Москва, ул. Пулковская, д.6а

технический университет ГА, 2007

Занятие № 4

КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ГТД

1. Цель занятия

Изучение назначения, основных параметров, условий работы камер сгорания ГТД и требований к их конструкции.

Ознакомление студентов с основными конструктивно-схемными решениями камер сгорания ГТД.

Изучение принципов подхода к инженерному анализу конструкций камер сгорания с учетом условий работы и воздействия эксплуатационных факторов.

Ознакомление с методами анализа нарушения работоспособности, поиска причин отказов конструкции камер и разработки мер по их устранению и предупреждению.

Приобретение студентами навыков самостоятельной работы по самостоятельному анализу конструкции камеры сгорания ГДД.

2. Методические основы построения занятия

Занятие проводится по подгруппам в течение четырёх часов учебного времени в помещениях специализированных классов учебной лаборатории, оснащённых образцами газотурбинных двигателей, их узлов и агрегатов.

Занятие состоит из рассказа преподавателя и последующей самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя.

Преподаватель использует при проведении занятия макеты-разрезы двигателей, их узлы и агрегаты, а также видеотехнику, электронные носители, слайды, чертежи и плакаты.

Самостоятельная работа студентов проводится под руководством преподавателя группами, численностью 5 – 6 человек. Каждая такая группа получает задание на самостоятельную работу по анализу конструкции компрессора конкретного газотурбинного двигателя с использованием макета-разреза двигателя, его технического описания и чертежа.

Задание содержит вопросы, на которые должны ответить студенты по результатам самостоятельного анализа конструкции.

3. Основа содержания рассказа преподавателя

3.1. Требования к камерам сгорания

Камера сгорания является тем агрегатом двигателя, где происходит сгорание топлива в потоке воздуха, поступающего из компрессора. Образовавшийся в результате газ направляется в турбину.

Конструкция камер сгорания должна удовлетворять следующим основным требованиям:

— потери энергии как в процессе преобразования химической энергии топлива в тепло, так и вследствие теплоотдачи в окружающую среду должны быть минимальными;

— величина коэффициента полноты сгорания топлива на режимах работы двигателя, близких к расчетному, должна составлять не менее 0,90—0,98;

-гидравлические потери, приводящие к потере полного напора и соответствующему уменьшению работы цикла, должны быть небольшими (на выполненных современных ГТД потери полного напора составляют 5 — 8°/)

— процесс горения должен быть устойчивым на всех режимах полета, включая полеты на больших высотах, когда плотность воздуха в камере невелика, а уменьшение расхода топлива через форсунки сопровождается ухудшением распыла;

— обеспечивать равномерность и стабильность по условиям прочности лопаток турбины поля температур, скоростей и давлений газа на выходе из камеры;

— в процессе эксплуатации в течение всего ресурса двигателя должна быть гарантирована надежность работы и неизменность характеристик камеры без необходимости осмотров отдельных деталей, связанных с большими затратами времени и труда для проведения регламентных работ;

— запуск двигателя должен обеспечиваться на всех скоростях и высотах полета, пусковые устройства камер должны быть простыми по конструкции и удобными в эксплуатации;

— выбор конструкционных материалов, организация охлаждения, а также назначение размеров и способов крепления деталей должны быть обусловлены условиями получения минимальной массы при удовлетворении установленных требований технологичности, надежности и ресурса.

В настоящее время отсутствуют достаточно точные инженерные методы расчета процессов, происходящих в камере. Поэтому только натурные испытания отдельных вариантов камер на специальных установках с последующей проверкой их на двигателе позволяют выяснить качество работы камеры и определить ее характеристики. При выборе конструкции камеры должна учитываться возможность экспериментальной проверки ее работы с наименьшей затратой средств для проведения испытаний.

3.2. Типы камер сгорания и их сравнительная оценка

Камеры сгорания ГТД подразделяются по направлению потока воздуха и продуктов сгорания на прямоточные и противоточные; по способу подачи топлива в зону горения — на камеры с подачей топлива в паровой фазе и камеры с подачей топлива в жидкой фазе (в распыленном виде); по конструкции — на индивидуальные (отдельные, трубчатые), кольцевые и трубчато-кольцевые.

Рис. 1. Прямоточная трубчато-кольцевая камера сгорания:

1 — форсунка; 2— завихритель; 3— наружный корпус камеры; 4 — жаровая труба; 5 — внутренний корпус камеры; 6 — газосборник; 7 — сопловой аппарат турбины

Прямоточные камеры (рис.1) получили в современных двигателях наибольшее распространение, так как отсутствие двукратного поворота потока воздуха на 180°, характерного для противоточных камер, позволяет выполнить камеры с наименьшими гидравлическими потерями и с небольшим диаметральным габаритным размером.

Недостатком камер этого типа является увеличение расстояния между турбиной и компрессором, что приводит к увеличению общей длины двигателя, а главное, к увеличению расстояния между передней и задней опорами ротора двигателя и соответствующему усложнению конструкции и увеличению веса ротора и двигателя в целом.

Противоточные камеры позволяют уменьшить длину двигателя и его ротора, так как элементы камеры могут быть расположены над турбиной и выходной трубой (рис. 2). В отдельных случаях (рис.3) камера сгорания размещается между турбиной и компрессором. При этом жаровой трубе придается такая форма, что расстояние между компрессором и турбиной сокращается почти в два раза по сравнению с двигателем, имеющим прямоточную камеру.

Противоточные камеры сгорания целесообразно применять в том случае, когда решающим является требование уменьшения веса и габаритов по длине двигателя. К числу таких двигателей нужно отнести в первую очередь газотурбинные стартеры. Требование упрощения конструкции двигателей для летательных аппаратов одноразового действия с небольшой продолжительностью полета, а также для самолетов вертикального взлета и посадки может также привести к целесообразности применения противоточных камер.

Рис. 2. Противоточная индивидуальная камера сгорания:

1 — рабочее колесо компрессора; 2 — газосборник; 3 — кожух камеры; 4 — жаровая труба; 5 — свеча зажигания; 6 — завихритель; 7 — форсунка

Рис. 3. Противоточная кольцевая камера сгорания:

1 — рабочее колесо компрессора; 2 — корпус камеры; 3 — жаровая труба; 4 — форсунка; 5 — сопловой аппарат турбины; 6 -рабочее колесо турбины; 7 — выходное устройство

Испарительные камеры с подачей топлива в паровой фазе (рис. 4) применяются в ГТД сравнительно редко. Это обусловлено в первую очередь трудностью обеспечения надежно работающей испарительной системы, представляющей собой набор трубок 1, внутрь которых при помощи форсунок 4 подводится топливо, смешиваемое с поступающим в них воздухом. Внутри испарителей образуется обогащенная смесь с коэффициентом избытка воздуха 0,25- 0,30. Форма и размеры трубок-испарителей должны быть выбраны из условия предотвращения коксования топлива и обгорания трубок на всех режимах работы двигателя.

Рис. 4. Прямоточная индивидуальная камера с подачей топлива в паровой фазе:

1 — трубка-испаритель; 2 — воздухоподводяший патрубок; 3 — жаровая труба; 4 — форсунка; 5 — кожух камеры; 6 — диффузор камеры; 7 – газосборник

1 — корпус компрессора; 2 — свеча; 3 — форсунка; 4 — жаровая труба; 5 — кожух камеры; 6 — газосборник; 7 — сопловой аппарат турбины

Камеры с подачей топлива в жидкой фазе (распыливанием) применяются практически на всех известных газотурбинных двигателях. Характерной особенностью этих камер является наличие топливных форсунок, обеспечивающих подачу топлива в виде мелких капель.

3.3. Конструкции камер сгорания

На рис.6 показана камера сгорания трубчатого типа. Жаровая труба, сваренная роликовой электросваркой из отдельных частей, выполнена из листовой стали толщиной 1,2 – 1,4 мм. В передней части жаровой трубы, где имеется резкая разница в температуре деталей в местах сварки ее частей — горловины 3 и передней стенки 8, передней стенки и конической перегородки с отверстиями 9, сделаны прорези (см. вид А). Для уменьшения концентрации напряжений каждая прорезь переходит в конце в отверстие, диаметр которого немного больше ширины прорези. Прорези служат компенсаторами для устранения тепловых напряжений и облегчают подгонку деталей друг к другу перед сваркой. Кроме того, струйки воздуха, проходящего через отверстия и прорези, охлаждают стенки отдельных частей жаровой трубы. Жаровая труба зафиксирована относительно кожуха в передней части с помощью трех центрирующих стаканов 11, расположенных под углом 120° друг к другу. Узел крепления показан на рис. 6 б.

В выходном сечении жаровая труба имеет круглую форму и фиксируется в отверстии газосборника так, что при тепловом расширении она перемещается в сторону турбины. Так как эта часть жаровой трубы весьма сильно нагрета, то при взаимных перемещениях в опорных поверхностях возникают большие износы. С целью охлаждения опорных поверхностей и уменьшения износа применяют стеллитовые наплавки 27 (см. рис. 6 в) или применяют приваренное гофрированное кольцо 28, охлаждаемое струями воздуха.

Узел соединения смежных камер с помощью перебрасывающих пламя патрубков (так как зажигательные устройства располагаются не в каждой трубчатой камере) показан на рис. 6 г. Это соединение допускает некоторое взаимное перемещение соседних камер за счет сдвига двойных патрубков по поверхностям А и Б.

Центральный канал В двойного патрубка соединяет полости соседних жаровых труб. Кольцевые каналы Г и отверстия Д соединяют наружные кожухи соседних камер сгорания. Каналы В и Г соединяются между собой отверстиями Ж. Такое соединение смежных камер позволяет выравнивать давление между соседними камерами и осуществить при запуске зажигание смеси в тех камерах, где нет пусковых устройств.

В креплении камеры сгорания к патрубку центробежного компрессора (рис.6) благодаря сферической поверхности А кольца 10 возможны некоторые перемещения камеры от температурных деформаций. Они возникают потому, что у входного конца камера опирается на патрубки центробежного компрессора, а у выходного — на газосборник. Положение этих концов камеры определяется расстояниями от оси двигателя, температурой нагрева деталей и их материалом.

Источник

Неисправности камеры сгорания

Наиболее часто встречающийся дефект – нарушение равномерности температурного поля по окружности и по радиусу кольцевого входа в СА, а также повышенное содержание М9_Г и СО впродуктах сгорания.

Неравномерность поля ограничивает возможности нагружения, вызывает динамические напряжения в РЛ, коробление статорных деталей турбины, может вызвать перегревы и прогары тонкостенных деталей. Диагностируется с помощью термопар, установленных непосредственно за последней ступенью турбины до поворота потока. Иногда термопары ставятся и перед свободной турбиной. Число термопар обычно соответствует числу горелочных устройств. Возможен контроль неравномерности и по замеру температурного поля перед свободной турбиной.

Распространенным дефектом является коксование горелочных устройств вследствие несовершенной их конструкции или попадания частиц масла и тяжелых углеводородов в топливный тракт. Это приводит к сильному искривлению температурного поля за КС.

Часто встречающимися дефектами являются также перегревы, пережоги и прогары жаровых труб (или элементов общей кольцевой КС) и последующих участков газоподводящего тракта. Причина здесь — неравномерность факела, часто связанная с коксованием или засорением горелок. Факел постоянно пульсирует, но при недоведенности камеры сгорания или при существенном изменении состава топливного газа возможно появление вибрационного горения. При повышенной пульсации факела нередко появление на стенках жаровых труб термоусталостных трещин, которые обычно начинаются от сварных швов.

В стыке жаровой трубы с последующим патрубком могут возникать износ и наклеп, вызванные пульсацией факела.

Высокотемпературные ГТУ имеют на внутренней поверхности жаровых труб термобарьерное покрытие, которое может разрушаться или отслаиваться.

Нагарообразование на стенках КС вызывает в них температурные напряжения, так как снаружи жаровая труба охлаждается. Эндоскопирование встроенных КС обычно производится через отверстия для установки горелок.

Эндоскопы, используемые для осмотра стенок изнутри жаровой трубы, обычно имеют источник света и оптическую систему, увеличивающую изображение дефекта. Диагностическая система должна сравнивать новое изображение с предыдущим.

Для выравнивания по окружности температурного поля в многогорелочных КС используют калиброванные шайбы различного диаметра, устанавливаемые на газоподводящих патрубках.

Уменьшение токсичных выбросов КС достигается усовершенствованием ее конструкции.

Источник

Ремонт газовых турбин: этапы восстановления деталей и периодичность инспекций установок

Газовые турбины являются приводом генератора различных электрических станций и компрессоров. Вместе с камерой сгорания газов они образуют газотурбинную установку (ГТУ).

Попадание на детали турбин абразива, сильная вибрация при работе, коррозия металлических элементов, экстремальные температуры, перебои в охлаждении агрегата, помпаж значительно снижают ресурс оборудования и приводят к повреждению его элементов.

Для восстановления работоспособности ГТУ необходимо проводить качественный ремонт деталей и механизмов.

Стандартные этапы ремонта деталей турбины:

Демонтаж
Промывка деталей путем погружения в щелочной раствор
Дефекоскопия неразрушающими способами
Дополнительная очистка труб и отдельных элементов
Замена расходных материалов
Балансировка и регулировка
Сборка и проверка работы

Примеры ремонта конкретных деталей

Сопловые направляющие повреждаются из-за частых перепадов температур, циклов нагревания и остывания. На них появляются трещины, которые необходимо устранять в срочном порядке.

Глубокие повреждения восстановлению не подлежат и деталь меняется на запасную.

На начальном этапе образования дефектов их устраняют с помощью сварки и обработки термозащитным покрытием.

Лопатки турбин загрязняются из-за попадания в рабочую систему посторонних частиц. Это говорит о сбоях в работе комплексного воздухоочистительного устройства.

Загрязнения удаляются при проведении плановой инспекции с помощью неабразивного материала.

В процессе работы хвостовики лопаток прикипают. На них появляется фреттинг-коррозия – вид износа, являющийся следствием микроперемещений деталей относительно друг друга в коррозионно-активной среде. Это значительно осложняет демонтаж элементов, в результате чего они повреждаются и восстановлению не подлежат.

На роторах турбин могут появляться трещины и другие повреждения. Вращающиеся устройства часто подвергаются расцентровке.

При каждой инспекции проводится лазерная центровка вала. Это позволяет снизить нагрузку, вибрацию и износ при работе турбины.

Лазерная центровка предполагает выявление отклонений от центра с помощью эталонной лазерной линии и светодиодов.

Рис. 1. Центровка турбины

После проведения восстановления или замены поврежденных частей на наиболее нагруженные узлы наносят специальные покрытия, снижающие износ и защищающие от воздействия агрессивных сред.

Примеры узлов и защитных покрытий, применяемых на них:

На хвостовики лопаток турбин наносят покрытие MODENGY 1001, благодаря чему облегчается монтаж и демонтаж, обеспечивается защита от фреттинг-коррозии
На прессовых посадках используется MODENGY 1005, облегчающее монтаж и препятствующее повреждениям при запрессовке
Ходовые винты обрабатываются материалом MODENGY 1001 , снижающим коэффициент трения и предотвращающим задиры и прикипание деталей, а также снижающим усилие на привод затвора
Для подшипников скольжения применяют покрытия MODENGY 1001 и MODENGY 1002, которые обеспечивают стабильно низкий коэффициент трения деталей, улучшают скольжение и предотвращают прерывистое движение
На клапаны стравливания давления пара ТЭЦ наносят MODENGY 1001 и MODENGY 1007. Благодаря этому обеспечивается снижение трения и износа управляющих механизмов высокотемпературных устройств
Крепеж обрабатывают покрытием MODENGY 1014, предотвращающим коррозию и прикипание деталей и облегчающим процесс закручивания и откручивания элементов
На конденсатоотводчики запорных клапанов наносят MODENGY 1001

Рис. 2. Лопатки газовых турбин до и после нанесения покрытия MODENGY на хвостовики

Плановые инспекции турбин

При нормальной эксплуатации турбины ее проверка должна проводиться раз в год или полтора. Это равно 8-12 тысячам эквивалентных часов эксплуатации.

На первом этапе инспектируют камеру сгорания без разборки с помощью бороскопа – специального инструмента для осмотра узких труднодоступных полостей, при необходимости проводят небольшие регулировки и рекалибровки.

Следующий этап различается для каждой модели газовой турбины. Его мероприятия могут повторять предыдущие манипуляции в увеличенном объеме, а могут включать в себя замену некоторых деталей камеры сгорания.

Последний этап является самым масштабным и важным. Его еще называют главная инспекция. Он включает полный демонтаж и обследование всех частей турбины. Проводится визуальный осмотр и проверка элементов неразрушающими методами. При необходимости детали заменяются или реставрируются.

Для увеличения периода безаварийного функционирования газовой турбины необходимо проводить плановые инспекции и при малейших нарушениях функциональности ремонтировать оборудование. В обслуживании важно придерживаться рекомендаций производителя. Если в инструкции указано через определенный срок отработки заменить лопатки турбины, необходимо произвести замену деталей даже без наличия на них критических повреждений.

Присоединяйтесь

Источник

Способ ремонта секционной жаровой трубы кольцевой камеры сгорания авиационного газотурбинного двигателя (варианты)

Изобретение может быть использовано в авиационной промышленности при ремонте жаровых труб камер сгорания. По первому варианту поврежденную секцию жаровой трубы разрезают и удаляют оставшийся участок поврежденной секции путем торцевого протачивания. Протачивание завершают в зоне, имеющей границы, равноотстоящие от середины сварного шва на расстояние l, не превышающее величину s+0,25 мм, где s — расстояние от середины сварного шва до его границ. Осуществляют приварку встык новой секции жаровой трубы к одной или двум неповрежденным секциям. По второму варианту поврежденную секцию удаляют путем разрезки ее в зоне, имеющей границы, равноотстоящие от середины сварного шва на расстояние l, не превышающее величину s+0,25 мм. Затем осуществляют приварку встык новой секции жаровой трубы к одной или двум неповрежденным секциям. Изобретение позволяет снизить трудоемкость ремонта и повысить надежность отремонтированных камер сгорания. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ремонту деталей авиационных газотурбинных двигателей, в частности к ремонту жаровых труб камер сгорания, и может быть использовано в авиационной промышленности.

Известен способ ремонта жаровых труб камер сгорания, заключающийся в заварке трещин, образовавшихся на жаровой трубе (см. «Ремонт двигателей 37Ф и 37АФ», часть шестая, «Ремонт, сборка и испытание узлов горячей части двигателя», Москва, Оборонгиз, 1963, стр. 83).

Недостатки способа заключаются в том, что его применение ограничено из-за невозможности заваривания трещин на границе сварных швов, и в низкой надежности отремонтированных изделий, поскольку при эксплуатации изделия в зоне сварного шва образуются дополнительные трещины.

Известен способ ремонта жаровых труб, заключающийся в разметке поврежденного участка, его удалении и установке на место поврежденного участка вставки, совпадающей по размерам, профилю и материалу с поврежденным участком (см. там же, стр. 85).

Данный способ является трудоемким, поскольку необходимо соблюдать точные геометрические параметры вставки и заданную величину зазоров под сварку. Надежность отремонтированных таким образом жаровых труб низкая из-за появления при эксплуатации дополнительных трещин в зоне сварных швов.

Наиболее близким к предложенному способу по первому варианту является способ ремонта жаровой трубы кольцевой камеры сгорания ГТД, заключающийся в разрезании поврежденной секции жаровой трубы, удалении оставшегося участка поврежденной секции путем срезания сварного шва абразивным кругом и приварки новой секции к неповрежденным секциям жаровой трубы (см. «Ремонт двигателей 37Ф и 37АФ», книга 2, часть шестнадцатая, Москва, Машиностроение, 1966, стр. 20).

Недостатки данного способа заключаются в его трудоемкости, так как после срезания сварного шва абразивным кругом необходимо зачищать сварной шов от оставшихся пленок металла, а использование ручного метода при сварке секций жаровой трубы приводит к необходимости зачистки неровностей сварного шва. Используя абразивный круг для удаления оставшейся части поврежденной секции жаровой трубы, можно задеть участок неповрежденный секции жаровой трубы. Это приводит к изменению микроструктуры сварного шва и изменению геометрических параметров секции жаровой трубы в зоне сварного шва, что в свою очередь затрудняет использование вместо поврежденных секций жаровой трубы запасных секций.

Наиболее близким к предложенному способу по второму варианту является способ ремонта жаровой трубы кольцевой камеры сгорания ГТД, заключающийся в удалении поврежденной секции жаровой трубы абразивным кругом и приварки новой секции к неповрежденным секциям жаровой трубы, причем приварка секций осуществляется «внахлест» и с применением присадочного материала (см. «Ремонт двигателей 37Ф и 37АФ», книга 2, часть шестнадцатая, Москва, Машиностроение, 1966, стр. 19).

Недостаток данного способа заключается в низком качестве ремонта, так как при удалении поврежденной секции жаровой трубы происходит местное «утонение» неповрежденной секции, изменяются микроструктура сварного шва и геометрические параметры секции жаровой трубы в зоне сварного шва, что в свою очередь делает невозможным использование вместо поврежденных секций жаровой трубы запасных секций. Использование ручного метода при сварке секций жаровой трубы приводит к необходимости зачистки неровностей сварного шва.

Задача изобретения — снижение трудоемкости ремонта и повышение надежности отремонтированных камер сгорания.

Для достижения указанного технического результата по первому варианту в способе ремонта секционной жаровой трубы кольцевой камеры сгорания авиационного газотурбинного двигателя, включающем разрезку поврежденной секции жаровой трубы, удаление оставшегося участка поврежденной секции, приварку новой секции жаровой трубы к одной или двум неповрежденным секциям, оставшийся участок поврежденной секции удаляют путем торцевого протачивания, которое завершают в зоне, имеющей границы, равноотстоящие от середины сварного шва на расстояние l, не превышающее величину s+0,25 мм, где s — расстояние от середины сварного шва до его границ, а приварку секций осуществляют встык.

Конкретная величина допуска выбрана из условия возможности использования запасных секций, так как при выходе за допустимые границы при удалении оставшегося участка поврежденной секции, изменяются геометрические параметры неповрежденной секции, что приводит к невозможности использования запасных секций, и нарушается микроструктура сварного шва, что снижает качество сварки.

Удаление поврежденной секции жаровой трубы осуществляется в два этапа. Благодаря этому повышается вероятность удаления поврежденной секции по середине сварного шва, что позволяет сохранить микроструктуру сварного шва и, как следствие, повысить надежность отремонтированных камер сгорания.

Сварка секций жаровой трубы может быть осуществлена при помощи аргонодуговой сварки без присадочного материала, что позволяет исключить дефекты (неровности) внутренней полости жаровой трубы, связанные с проплавами сварного шва и, как следствие, улучшить охлаждение внутренней полости жаровой трубы.

Сварка может быть осуществлена в автоматическом режиме, что позволяет повысить качество сварного шва и снизить трудоемкость ремонта.

Протачивание оставшегося участка поврежденной секции может быть осуществлено на токарно-карусельном станке. Это исключает возможность задевания стенок неповрежденных секций.

Для достижения указанного технического результата по второму варианту в способе ремонта секционной кольцевой жаровой трубы камеры сгорания авиационного газотурбинного двигателя, включающем удаление части поврежденной секции жаровой трубы, приварку новой секции жаровой трубы к одной или двум неповрежденным секциям, поврежденную секцию удаляют, разрезая ее в зоне, имеющей границы, равноотстоящие от середины сварного шва на расстояние l, не превышающее величину s+0,25 мм, где s — расстояние от середины сварного шва до его границ, а приварку осуществляют встык.

Конкретная величина допуска выбрана из условия возможности использования запасных секций, так как при выходе за допустимые границы при удалении поврежденной секции, изменяются геометрические параметры неповрежденной секции, что приводит к невозможности использования запасных секций и нарушению микроструктуры сварного шва, что снижает качество сварки.

Поврежденная секция удаляется за один этап, что сокращает время ремонта и снижает его трудоемкость.

На фиг.1 изображен продольный разрез ремонтируемой жаровой трубы (по первому варианту); на фиг.2 — узел I фиг.1 в увеличенном масштабе; на фиг.3 — продольный разрез ремонтируемой жаровой трубы (по второму варианту); на фиг.4 — узел I фиг.3 в увеличенном масштабе.

Жаровая труба содержит секции 1,2,3, соединенные между собой сварными швами 4,5.

Способ ремонта жаровой трубы по первому варианту осуществляется следующим образом.

Поврежденную секцию 1 разрезают резцом или алмазным кругом, или другими известными средствами. Удаление оставшегося участка поврежденной секции 1 осуществляют торцевым протачиванием на токарно-карусельном станке, причем протачивание завершают в зоне А, имеющей границы С, В, равноотстоящие от середины Б сварного шва 4 на расстояние l, не превышающее s+0,25 (где s — расстояние от середины Б сварного шва 4 до его границ), т.е. протачивание может заканчиваться в любой зоне сварного шва, ширина «d» которого, например, 5 мм, или за пределами сварного шва, но не выходя за границы С, В зоны А протачивания. Из запасных секций или из забракованных камер, выбирают новую секцию, совпадающую по геометрическим параметрам и материалу с поврежденной секций 1. Затем приваривают встык к неповрежденной секции 2 аргонодуговой сваркой без присадочного материала в автоматическом режиме новую секцию. Сварка осуществляется на разжимном приспособлении. Проверяют качество сварного шва методом ренгеноконтроля. Отремонтированную жаровую трубу устанавливают в камеру сгорания известными методами.

Способ ремонта жаровой трубы по второму варианту осуществляется следующим образом.

Поврежденную секцию 1 удаляют, разрезая ее в зоне А, имеющей границы С, В, равноотстоящие от середины Б сварного шва 4 на расстояние l, не превышающее величину s+0,25 мм (где s — расстояние от середины Б сварного шва 4 до его границ), резцом или алмазным диском, или другими известными средствами, т.е. резать секцию 1 можно в любой зоне сварного шва 4, ширина «d» которого, например, 5 мм, или за границами сварного шва 4, но не выходя за границы В, С зоны А. Из запасных секций или из забракованных камер, выбирают новую секцию, совпадающую по геометрическим параметрам и материалу с поврежденной секции 1. Затем приваривают встык к неповрежденной секции 2 аргонодуговой сваркой без присадочного материала в автоматическом режиме новую секцию. Сварка осуществляется на разжимном приспособлении. Проверяют качество сварного шва методом ренгеноконтроля. Отремонтированную жаровую трубу устанавливают в камеру сгорания известными методами.

На данных примерах рассмотрен случай выхода из строя крайней секции жаровой трубы.

При выходе из строя центральной секции 2 последовательность операций ремонта аналогична вышеуказанным операциям. Отличие только в том, что поврежденную секцию удаляют, отделяя ее от двух неповрежденных секций 3,1, и новую секцию 2 приваривают по швам 5,4 к двум неповрежденным секциям 3,1.

1. Способ ремонта секционной жаровой трубы кольцевой камеры сгорания авиационного газотурбинного двигателя, включающий разрезку поврежденной секции жаровой трубы, удаление оставшегося участка поврежденной секции, приварку новой секции жаровой трубы к одной или двум неповрежденным секциям, отличающийся тем, что оставшийся участок поврежденной секции удаляют путем торцевого протачивания, которое завершают в зоне, имеющей границы, равноотстоящие от середины сварного шва на расстояние l, не превышающее величину s+0,25 мм, где s — расстояние от середины сварного шва до его границ, а приварку секций осуществляют встык.

2. Способ ремонта по п. 1, отличающийся тем, что сварку секций жаровой трубы осуществляют при помощи аргонодуговой сварки без присадочного материала.

3. Способ ремонта по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сварку осуществляют в автоматическом режиме.

4. Способ ремонта по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что протачивание оставшегося участка поврежденной секции осуществляют на токарно-карусельном станке.

5. Способ ремонта жаровой трубы кольцевой камеры сгорания авиационного газотурбинного двигателя, включающий удаление поврежденной секции жаровой трубы, приварку новой секции жаровой трубы к одной или двум неповрежденным секциям, отличающийся тем, что поврежденную секцию удаляют путем разрезки ее в зоне, имеющей границы, равноотстоящие от середины сварного шва на расстояние l, не превышающее величину s+0,25 мм, где s — расстояние от середины сварного шва до его границ, а приварку секций осуществляют встык.

6. Способ ремонта по любому из п. 5, отличающийся тем, что сварку секций жаровой трубы осуществляют при помощи аргонодуговой сварки без присадочного материала.

7. Способ ремонта по любому из пп. 5 и 6, отличающийся тем, что сварку осуществляют в автоматическом режиме.

Источник