nyheter

Konceptdesign för lager i flygmotorer

Flygmotorer är hjärtat i flygplan, och deras prestanda, säkerhet och tillförlitlighet avgör direkt flygplanets prestanda, livslängd och tillförlitlighet, och lagerprestanda är en av de viktiga faktorerna som påverkar flygmotorernas livslängd och tillförlitlighet.

 

Aeromotorlagerhar tuffa arbetsförhållanden, särskilt spindellager, som måste uppfylla kraven på hög temperatur, hög hastighet, stabil drift (lämplig för lätta belastningar, tunga belastningar, snabb acceleration och retardation, stötbelastningar, vibrationsbelastningar etc.), hög tillförlitlighet och lång livslängd. För närvarande har mycket forskning utförts på flygmotorlager, huvudlagertyp och huvudparameterdesign, smörjmetod och flänsstruktur, fickstruktur, packningsvinkel, ytbehandlingsteknik, användningsmetod för lagerkombinationer etc. har en betydande inverkan på dess prestanda, rimlig design kan undvika tidigt fel pålager, förbättra dess prestanda och förlänga dess livslängd. Denna artikel introducerar särdragen hos flygmotorlager och sorterar ut de påverkande faktorer som bör beaktas i lagerdesignprocessen.

Särskilda egenskaper hos flygmotorlager

Strukturella egenskaper:

Lager i flygmotorer: Beroende på användningsdelen kan de delas in i tre kategorier: spindellager, lager i tillbehörsväxellådor och lager i reducerare.

1. Spindellager

Spindellager stöder motorfläktrotorer, gasgeneratorrotorer och kraftturbinrotorer. De använder vanligtvis en kombination av trepunktsvinkelkontaktkullager och cylindriska rullager. Trepunktsvinkelkontaktkullager bär rotorns axiella och radiella belastning, medan cylindriska rullager endast bär radiella belastningar. Spindellagrens arbetsegenskaper är hög rotationshastighet (dn-värde upp till 2,6 × 10⁶ mm · r/min), hög temperatur (180 ~ 250 °C, kortvarigt större än 300 °C), stor axiell belastning, kortvarig lätt belastning och överbelastning i radiell riktning, axial belastningsriktning och kompakt installationsutrymme. Därför har spindellager höga toleransnivåer, vanligtvis inte lägre än P4-nivån, och har också strikta krav på bearbetningsnoggrannheten hos cylindriska rullar. Dessutom smörjs spindellager mestadels under ringen, vilket kräver motsvarande specialdesign.

 

2 Lager i tillbehörsväxellådan

 

Lagret i redskapsväxellådan stöder rotorn i redskapsväxelsystemet, och dess arbetsegenskaper är liten belastning, låg temperatur (120 ~ 150 °C) och låg rotationshastighet (dn-värdet är inte högre än 1,5 × 106 mm · r/min).）。

 

3 Reducerväxellådans lager

 

Reducerväxellådans lagerstöd för reducerväxelaggregat, dess arbetsegenskaper är hög belastning, låg hastighet och låg temperatur (120 ~ 150 °C).

 

Allmänna krav

På grund av den speciella användningsmiljön och arbetsförhållandena för flygmotorer är de allmänna kraven för lager strängare än för vanliga lager, och de relevanta kraven är följande.

 

1. Beständig mot höga temperaturer vid parkering

 

När motorn är igång tillförs kall luft för att kyla bladen, lagren och andra delar, och lagren kyls också av smörjolja. Efter avstängningen fungerar dock inte dessa kylningsåtgärder, och turbinvärmen kommer att överföras till lagret genom lagerhuset och axeln, vilket resulterar i en snabb ökning av lagrets temperatur på kort tid. Speciellt lagertemperaturen i motorns varma ände kommer att stiga onormalt, och vissa motorövervakningsdata visar att lagertemperaturen kommer att nå cirka 350 °C.

 

2. Smörjoljans avbrottskapacitet

 

Smörjoljetillförseln för flygmotorlager är huvudsakligen indelade i två kategorier:

1) Innan motorn startar normal drift av smörjoljesystemet, är den i kallkörningstillstånd, med låg hastighet och liten belastning;

2) Om smörjoljesystemet av särskilda skäl inte kan fortsätta att leverera olja när motorn är igång, och motorn behöver fortsätta arbeta under en viss tid, kommer lagret att vara i ett tillstånd av dålig oljesmörjning eller till och med torr drift, och kan inte smörjas och kylas ordentligt. För att säkerställa flygsäkerheten måste lagren kunna fortsätta att fungera normalt under en viss tid utan att ha fel utan smörjolja.

 

3 Bra utförande

 

Aeromotorlagerbehöver ha god bearbetning, monteringsförmåga och lätta egenskaper. För att minska monteringssvårigheter kräver flygmotorer så få delar som möjligt, och spindeln behöver vanligtvis vara utrustad med elastiska stöd i stödpositionen för att justera rotorns kritiska hastighet, och oljefilmsdämpare är inställda för att dämpa rotorvibrationer, vilka båda kommer att uppta radiellt utrymme. För att spara radiellt utrymme, öka antalet rullelement och förbättra lagerkapaciteten, är lagrets ytterring vanligtvis integrerad med korthållarens elastiska stöd och oljefilmsdämpare. För att minska antalet delar och minska monteringssvårigheter är korthållarstödet, monteringsflänsen och oljefilmsdämpningsringens spår integrerade i lagrets ytterring, men det finns också problem som ökad konstruktionssvårigheter, minskad strukturell hållfasthet och strängare materialval och produktionsprocess.

 

4 Avancerat kvalitetssäkringssystem

 

Förutom avancerade designkoncept och hög bearbetningsnoggrannhet är det också nödvändigt att förlita sig på det avancerade kvalitetssäkringssystemet, inklusive processstandarder, bearbetningsutrustning, kvalitetsinspektion, operatörer, testverifiering, kvalitetscertifiering och andra element.