МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ НК-16-18СТ

         Предназначена для смазки и охлаждения узлов трения, подшипников, контактных уплотнений, зубчатых колёс и шлицевых соединений. Она обеспечивает непрерывную подачу масла в двигатель с заданными параметрами.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Тип маслосистемы – замкнутая, циркуляционная, под давлением.

Сорт масла – ТП-22 ( НК-8П, МС-8П ).

Тонкость фильтрации – не более 40 мкм.

Средней часовой расход – не более 1 кг/ч. ( допускается расход – 1,5 кг/ч.).

Давление масла в нагнетающей магистрали двигателя:

На режиме прогрева не менее 2,9 кг/см2.

В режиме работы – 3,5-4,0 кг/см2.

РМ на входе в СТ не менее 1,1 кг/см2.

РВОЗД. в полости средней опоры ± 0,5 кг/см2.

Температура масла на входе в двигатель +5о до +100оС.

Температура масла на выходе не более 125о С.

На выходе из задней опоры не более 140о С.

На выходе СТ не более – 140о С.

         Маслосистема оборудована датчиками Р и То, сигнализатором наличия стружки, магнитными пробками (4 шт.). Всё это позволяет оценивать состояние двигателя в процессе его работы.

         Маслосистема включает в себя три системы:

1.     Система нагнетания.

2.     Система откачки.

3.     Система суфлирования масляных полостей.

Конструктивно маслосистема состоит из двух частей:

1.     Из агрегатов расположенных на двигателе.

2.     Из агрегатов систем маслообеспечения расположенных в отдельных отсеках ГПА.

НА ДВИГАТЕЛЕ РАСПОЛОЖЕНЫ:

1.     Подкачивающий насос с двумя обратными (стояночными) и редукционными клапанами.

2.     Нагнетающий насос ГГ с редукционными клапанами.

3.     Нагнетающий насос СТ.

4.     Масляный фильтр ГГ с перепускным клапаном.

5.     Откачивающий насос передней опоры.

6.     Откачивающий насос средней опоры и коробки приводов.

7.     Суфлёр опоры турбины в блоке с откачивающим насосом.

8.     Суфлёр средней опоры и коробки приводов с эжектирующим устройством.

9.     Центрифуга.

10.  Краны слива из коробки приводов и масляных фильтров.

11. Магнитные пробки в магистралях откачки масла.

12. Теплообменник в системе САР.

В СИТЕМУ МАСЛООБЕСПЕЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ НК-16-18СТ ВХОДЯТ:

1.     Масляный бак.

2.     Воздушно-масляный теплообменник.

3.     Обратный клапан на входе в теплообменник.

4.     Сигнализатор наличия стружки ( СНС ).

5.     Терморегулятор.

6.     Маслоуловитель (бак циклон).

7.     Фильтр на выходе из холодильника и из м/бака.

8.     Перекрывной кран на выходе из м/бака.

9.     Краны слива из холодильника и м/бака.

10. Вентили на входе и выходе м/фильтров.

11.  Фильтр в магистрали заправки масла.

МАСЛОБАК ДВИГАТЕЛЯ

Объём – 0,8 куб/м3.

Установлен на одном уровне с двигателем. Максимальный объём заправляемого в бак масла – 0,66куб/м3. Заправка маслобака осуществляется через фильтр с тонкостью фильтрации 25 микрон. Маслобак оснащён вспомогательными устройствами:

1.     Уровнемер.

2.     Датчик минимального уровня масла в бак.

3.     Трубопровод перелива масла. (Предусмотрен для исключения перенаполнения маслобака ).

4.     ТЭН – для подогрева температуры масла в м/баке.

5.     Датчик температуры масла в баке.

МОД (воздушно- масляный охладитель двигателя)–трубчатого типа, объёмом 0,3 м3.

На входе и выходе установлены клапаны, предотвращающие возможность перетекания масла из маслоохладителей в двигатель. В магистрали соединяющий вход и выход МОД – установлен регулятор температуры. В который на период запуска двигателя и его прогрева перепускает масло, т.е. минуя маслоохладитель на входе в двигатель, если температура масла на входе из двигателя < 60о.

Масляная система двигателя НК-16-18СТ

Масляная система оборудована диагностической аппаратурой (датчиками давления и температуры, сигнализатором наличия стружки, магнитными пробками), позволяющей оценивать состояние двигателя в процессе его работы. Масляная система соединена с системой автоматического регулирования, в которой в качестве рабочей жидкости используется масло.

Масляная система включает в себя:

·     систему нагнетания масла;

·     систему откачки масла;

·     систему суфлирования масляных полостей.

Конструктивно масляная система состоит из двух частей: из агрегатов, расположенных непосредственно на двигателе, и из агрегатов системы маслообеспечения, расположенных в отдельных отсеках ГПА.

На двигателе расположены следующие агрегаты масляной системы:

·     покачивающий насос с двумя обратными (стояночными) клапанами и редукционным клапаном;

·     нагнетающий насос газогенератора с редукционным клапаном;

·     нагнетающий насос свободной турбины;

·     масляный фильтр газогенератора с перепускным клапаном;

·     масляный фильтр свободной турбины с перепускным клапаном; , откачивающий насос передней опоры и коробки приводов;

·     суфлер опоры турбины в блоке с откачивающим насосом;

·     суфлер свободной турбины в блоке с откачивающим насосом;

·     суфлер средней опоры и коробки приводов с эжектирующим устройством;

·     центрифуга;

·     краны слива из коробки приводов и масляных фильтров;

·     магнитные пробки в магистралях откачки масла;

·     теплообменник системы автоматического регулирования.

В систему маслообеспечения двигателя входят следующие агрегаты (рис.):

·     масляный бак;

·     воздушно-масляный теплообменник (ВМТ);

·     обратный клапан на ВМТ;

·     сигнализатор наличия стружки ,СНС);

·     терморегулятор;

·     бак-циклон;

·     фильтры на выходе масла из ВМТ и из маслобака;

·     перекрывной кран на выходе масла из маслобака;

·     краны слива масла из ВМТ и маслобака;

·     вентили на входе и выходе масляных фильтров;

·     фильтр в магистрали заправки маслобака.

 

Агрегаты системы маслообеспечения расположены в двух отсеках ГПА справа от двигателя (смотреть со стороны ВОУ).

 

Масляный бак двигателя объемом 0,8 м3 установлен примерно, на одном уровне с двигателем. Максимальный объем заправляемого в бак масла 0,68 м3. Уровень масла в баке относительно оси .двигателя имеет предельные отклонения: выше на 500 мм и ниже на 400 мм. Заправка маслобака свежим маслом осуществляется через фильтр с тонкостью очистки 25 мкм.

Маслобак оснащен вспомогательными устройствами:

·     устройство для визуального контроля уровня масла в баке;

·     датчик минимального уровня масла в баке;

·     трубопровод слива масла, срез которого находится на максимально-допустимом уровне масла в баке, предусмотрен для исключения возможности переполнения масляного бака;

·     электронагреватель для подогрева масла в баке перед запуском.

Воздушно-масляный теплообменник трубчатого типа объемом 0,3 м3 установлен в контейнере над маслобаком двигателя на высоте 4 м от поля. Вентиляторы продувают между трубами с маслом воздух и охлаждают масло.

На входе и выходе из ВМТ установлены клапаны, предотвращающие возможность перетекания масла из маслоохладителя в двигатель во время стоянки.

В магистрали, соединяющей вход и выход ВМТ установлен регулятор температуры, который в период запуска двигателя и его прогрева перепускает масло по этой магистрали (минуя ВМТ) на вход в двигатель, если температура масла на выходе из двигателя ниже 60 0С.

Для очистки масла от механических примесей в магистралях системы маслообеспечения установлены фильтры:

·     в линии подачи масла от маслобака в двигатель;

·     в линии возврата масла из ВМТ в двигатель.

В масляной системе .двигателя предусмотрен СНС, подающий сигнал о появлении стружки в масле (на пульте загорается лампочка). Для обеспечения возможности технического обслуживания сигнализатор наличия стружки вынесен в блок с агрегатами системы маслообеспечения.

Для снижения расхода масла в маслосистеме предусмотрен специальный маслоуловитель (бак-циклон), предназначенный для дополнительного отделения масла от воздуха системы суфлирования двигателя. Он установлен на крышке масляного бака. Из маслоуловителя масло стекает в масляный бак, а воздух отводится в атмосферу (по трубопроводу в район выхлопной шахты ГПА).

Расходный бачок введен в систему маслообеспечения .для осуществления аварийного останова двигателя в случае отказа одного из откачивающих насосов масляной системы двигателя

Для этой цели в расходном бачке установлен датчик минимального уровня масла, выдающий сигнал в САУ ГПА.

Подпитка маслом расходного бачка осуществляется через жиклер диаметром 11 м из основного маслобака. Подача масла в двигатель при его работе на режиме осуществляется из расходного бачка.

 

Работа масляной системы двигателя НК-16-18СТ

Непрерывная циркуляция масла в замкнутом контуре осуществляется следующим образом.

Из масляного бака масло через расходный бачок с помощью подкачивающего насоса подается к нагнетающим насосам газогенератора и свободной турбины. Нагнетающие насосы подают масло к узлам трения. Воздушно-масляная смесь, откачиваемая из масляных полостей двигателя, поступает в центрифугу, в которой масло отделя­ется от воздуха. Далее масло поступает на охлаждение в воздушно-масляный теплообменник, а воздух из центрифуги отводится в масляный бак и затем удаляется в атмосферу. Охлажденное масло из теплообменника поступает на вход в нагнетающие насосы, минуя маслобак. Маслобак служит для заполнения системы маслом и возмещения расходуемого двигателем масла. Для подогрева масла в баке, через него прокачивается около 15 л/мин масла, отбираемого на выходе из маслоохладителя.

Система суфлирования функционирует следующим образом

В передней опоре двигателя откачивающий насос создает перепад давления на контактном уплотнении, достаточный для исключения утечек масла в зоне вращающего вала.

В систему суфлирования средней опоры и коробки приводов поступает кроме воздуха, проникающего через контактные уплотнения средней опоры, также воздух из откачивающего насоса передней опоры.

Суфлер этой системы, расположенный в коробке привода стартера, отделяет масло от воздуха. Масло, отделенное в суфлере, стекает в коробку приводов, а воздух, очищенный от масла, сбрасывается с помощью эжектора в газовоздушный тракт в зоне свободной турбины. Опора турбины газогенератора и опора свободной турбины имеют выносные суфлеры, каждый из которых сблокирован в одном корпусе с откачивающим насосом. Масло, отделенное от воздуха в суфлере, откачивается специальным насосом, размещенным в корпусе агрегата. Воздух из суфлеров поступает на дополнительную очистку от масла в статический маслоуловитель (бак-циклон) системы маслообеспечения, расположенный на маслобаке.

Система нагнетания

Обеспечивает непрерывную подачу масла в двигатель с допустимой температурой и давлением. Система нагнетания масла в двигатель состоит из системы подачи масла к узлам трения свободной турбины.

При работе двигателя подкачивающий насос подает масло из маслобака на вход в нагнетающие насосы газогенератора и СТ, поддерживая с помощью редукционного клапана постоянное избыточное давление 0,6 ± 0,2 кгс/см2. На входе в нагнетающие насосы происходит смещение потока масла, идущего из подкачивающего насоса с потоком масла, поступающим из откачивающих насосов через центрифугу и воздушно-масляный теплообменник. Нагнетающий насос газогенератора подает масло через фильтр к узлам трения передней и средней опор, опоре турбины газогенератора и к коробкам приводов. Редукционный клапан нагнетающего насоса газогенератора поддерживает постоянное избыточною давление 4 -0,5 кгс/см2 в магистрали нагнетания, нагнетающий насос свободной турбины через фильтр и теплообменник системы автоматического регулирования двигателя подает масло к узлам трения свободной турбины. В теплообменнике масло, поступающее в опору СТ, охлаждает масло САР. За подкачивающим насосом (перед стояночными клапанами) осуществляется отбор масла в систему автоматического регулирования (САР).

Подкачивающий насос - восполняет потери масла в замкнутой системе и поддерживает постоянное избыточное давление на входе в нагнетающие насосы о помощью редукционного клапана. Подкачивающий насос установлен на фланце КИМА и получает вращение через рессору от нагнетающего насоса.

Подкачивающий насос представляет собой насос шестеренчатого типа. Состоит из корпуса и крышки, отлитых из алюминиевого сплава, и двух шестерен, вращающихся в бронзовых подшипниках скольжения. В корпус насоса вмонтированы стояночный и перепускной клапан, а также штуцер подпитки САР.

Стояночный и перепускной клапан - пружинного типа, нерегулируемые. Они препятствуют перетеканию масла из бака в масляную систему при неработающем двигателе.

Редукционный клапан подкачивающего насоса - поддерживает постоянное давление масла 0,6...0,8кгс/см2 перед нагнетающим насосом.

Редукционный клапан состоит из корпуса, регулировочного винта, тарелки и пружины. В корпусе имеются окна входа и выхода масла. Редукционный клапан вмонтирован в коробку приводов моторных агрегатов (КПМА) на линии подачи масла к нагнетающему насосу.

Пружина клапана, отрегулированная на заданное давление, одним концом упирается в тарелку и удерживается на седле, закрывая входное окно клапана. При повышении давления масла в системе преодолевается усилие пружины, тарелка отходит от седла и масло перепускается на. вход в маслонасос, тем самым поддерживается предельное давление в маслосистеме.

Нагнетающий насос газогенератора - шестеренчатого типа и служит для создания давления в нагнетающей системе. Нагнетающий насос расположен в верхней внутренней части коробки приводов моторных агрегатов, вращение получает от шестерни центрального привода КПМА.

Конструкция нагнетающего насоса аналогична подкачивающему насосу. На выходе из насоса установлен редукционный клапан, отрегулированный на постоянное давление 4 -0,5 кгс/см2 По конструкции он аналогичен редукционному клапану подкачивающего насоса. Редукционный клапан монтируется на КПМА.

 

Масляный фильтр газогенератора - служит для очистки масла, поступающего на смазку и охлаждение деталей двигателя (рис. 45). Состоит из набора фильтрующих секций, смонтированных на стержне, имеющем продольные сквозные пазы для выхода масла. Стержень одним концом устанавливается в корпус КПМА, а другим в крышку фильтра.

Для слива масла из полости маслофильтра имеется сливной кран, расположенный на корпусе КПМА рядом о крышкой маслофильтра. При сильном засорении фильтрующих секций открывается перепускной клапан фильтра, и масло поступает на смазку и охлаждение, минуя фильтрующие секции. Перепускной клапан срабатывает при сопротивлении более 1 кгс/см2.

 

Нагнетающий насос свободной турбины - обеспечивает циркуляцию масла в линии нагнетания масляной системы свободной турбины. Нагнетающий насос СТ шестеренчатого типа, состоит из двух шестерен, вращающихся в бронзовых подшипниках скольжения. Хвостовик ведущей шестерни через шлицевое соединение связан с рессорой дополнительной коробки приводов агрегатов.

Масло нагнетающим насосом подается через масляный фильтр и теплообменник на смазку и охлаждение узлов и деталей коробки приводов CТ и опоры свободной турбины.

Масляный фильтр свободной турбины - служит для очистки масла, поступающего в маслосистему на смазку и охлаждение узлов и деталей СТ. Масляный фильтр крепится к кронштейну дополнительной КПА.

Масляный фильтр состоит из набора фильтрующих секций, смонтированный на трубчатом стержне, имеющем сквозные пазы для выхода масла. Одним концом стержень установлен в корпус фильтра, другим в крышку фильтра. Фильтрующий пакет закрыт крышкой фильтра, вмонтирован в корпус фильтра и закреплен при помощи винта траверсы и стоек.

Между входной и выходной полостями фильтра установлен клапан. При засорении фильтрующих секций и достижении перепада давления 1 кгс/см2 клапан фильтра открывается, и масло без очистки поступает в маслосистему. В корпус масляного фильтра вмонтирован сливной кран для слива масла из полости фильтра.

Система откачки  

осуществляет отвод масла из масляных полостей двигателя с помощью откачивающих насосов. Откачивающие насосы имеют 4... 8 кратные запасы по производительности и откачивают из опор не чистое масло, а воздушно-масляную смесь. Поэтому в системе предусмотрены устройства для отделения воздуха от масла.

На двигателе откачка масла ведется раздельно из передней средней опор, опоры турбины газогенератора и опоры свободной турбины.

Из передней опоры масло откачивается насосом, расположенным внутри масляной полости этой опоры. По трубе, расположенной в ребре ВНА, и наружному трубопроводу масло отводится в коробку приводов агрегатов. Из средней опоры масло самотеком сливается в коробку КПМА по нижнему полому ребру. В КПМА установлен откачивающий насос, отводящий все масло, которое поступает к нему из передней и средней опор, а также из КПМА.

Из опоры турбины газогенератора и из опоры свободной турбины масло откачивается с помощью выносных насосов, соединенных а одном агрегате с суфлером.

Из откачивающих насосов средней опоры, опоры турбины и свободной турбины масло поступает в центрифугу. В ней воздух отделяется от масла и масло направляется в воздушно-масляный теплообменник. При этом часть масла проходит через сигнализатор наличия стружки (СНС), который установлен на байпасной ветке. Из теплообменника 10...15% масла идет в маслобак для его обогрева, остальное масло поступает на вход в нагнетающие насосы, замыкая цикл его циркуляции.

Откачивающий насос передней опоры - расположен в корпусе передней опоры, шестеренчатого типа. Насос получает вращение от шестерни, расположенной на валу ротора компрессора НД.

Откачивающий насос КПМА - шестеренчатого типа. Ведущая шестерня насоса приводится во вращение от рессоры центрифуги. Откачиваемое масло из насоса направляется в центрифугу. Установлен в корпусе КПМА.

Центрифуга - служит для отделения воздуха от масла. Расположена внутри КПМА.

Центрифуга состоит из ротора с шестью внутренними лопатками. Сверху ротор прикрыт диском» образующим кольцевую щель по наружному диаметру для выхода масла из центрифуги.

При вращении ротора центрифуги масло под действием центробежных сил отбрасывается от центра к периферии и через кольцевую щель поступает в канал КПМА и затем через наружный трубопровод к СНС и затем в теплообменник (маслоохладитель). Воздух, отделенный от масла

отводится в маслобак двигателя.

Магнитные пробки - предназначены для улавливания ферромагнитной стружки в случае разрушения деталей узлов трения опор компрессора, турбины, свободной турбины, коробки приводов и определения места разрушения.

Магнитные пробки установлены в магистралях слива масла из передней опоры, из суфлера опоры турбины, в поддоне КПМА в специальных угольниках, тройниках и переходниках. Конструктивно магнитная пробка состоит: из собственно пробки и клапана, служащего для удержания масла при демонтаже магнитной пробки.

Сигнализатор наличия стружки СНС-25 - предназначен для выдачи сигнала на пультовое табло при наличии в масле двигателя стружки. Сигнализатор состоит из корпуса и пакета. Корпус имеет штуцера подвода и отвода масла, контактную систему, вилку соединителя. Пакет состоит из крышки и датчика.

Датчик представляет собой набор изолированных друг от друга пластин, является чувствительным элементом сигнализатора.

Появившаяся в масле стружка заполняет зазоры между пластинами датчика и электроцепь СНС замыкается. Включается сигнальное табло "СТРУЖКА В МАСЛЕ".

Система суфлирования - состоит из трех независимых друг от друга систем:

·     системы суфлирования опор компрессоров и КПМА;

·     системы суфлирования опоры турбины двигателя;

·     системы суфлирования СТ.

Передняя опора суфлируется с помощью откачивающего насоса. Из насоса воздух с маслом по внешнему трубопроводу поступает в КПА.

Масляные полости средней опоры и коробки приводов суфлируются с помощью центробежного суфлера. Суфлер с рабочим колесом лопаточного типа расположен в КПА. Проходя через крыльчатку суфлера, воздух очищается от масла и затем с помощью эжектора сбрасывается в тракт в зоне свободной турбины.

В качестве активного воздуха в эжекторе используется воздух, отбираемый за компрессором высокого давления.

Масляные полости опоры турбины и свободной турбины двигателя суфлируются с помощью суфлеров, расположенных на КПА и дополнительной КПА. Рабочие колеса этих суфлеров имеют сотовую конструкцию. Воздух после выхода из суфлеров сбрасывается в статический масло-уловитель системы маслообеспечения. А масло, отделенное в суфлерах от воздуха откачивается насосами в магистраль маслосистемы двигателя. Суфлеры опоры турбины и свободной турбины скомпонованы вместе с насосами откачки.

В маслоуловителе, расположенном на крышке маслобака двигателя, масло, оседая на стенках, стекает в маслобак, а воздух по трубопроводу отводится в атмосферу. Масляный бак суфлируется в атмосферу внешним трубопроводом.