时间:2019-10-02 09:23来源:航空之家 作者:中国航空
在斯贝与RB211等发动机上,同样采用了类似于JT15D的顶块与摇臂结构,但是顶块的移动是利用了一般车床上刀架行车结构。具体结构如图5所示,在低压涡轮轴内装有滑油管,滑油管前端与风扇轴的前端固紧。后端装有一多头外螺纹的衬套,涡轮后轴内活动地装有带顶块的衬套。 衬套外径上开有一条纵向槽,轴上装有1个插到衬套纵向槽中的止动销,也即衬套可在涡轮后轴内轴向移动而不能转动。带顶块的衬套内径上作有多头内螺纹,与装在滑油管上的衬套外螺纹相啮合。当低压涡轮轴折断时,断口前方的转子转速会下降以至最终停转,与此同时,和风扇轴固紧的中心滑油管转速会逐渐下降。而断口后方的转子转速会上升,也即顶块的转速会上升。 这时,顶块与中心滑油管间的螺纹连接处,内外螺纹件间有相对转动,但内螺纹所在的顶块衬套被止动销卡在低压涡轮后轴上,因此顶块快速向后移动,顶到摇臂上,将钢索下拉,放油活门被打开,使高压燃油快速放掉。
在采用全功能数字式电调(FADEC)装置的发动机上,通过电调装置来限定低压转子转速,当发生断轴、低压转子转速要超转时,调节装置将自动切断供入燃烧室的燃油,使转子滞止下来。
另一个安全设计的例子是 RB211系列发动机风扇轴内的保持轴。在现有高涵道比、大推力涡扇发动机中,除 RB211系列(包括它的衍生发展型———遄达发动机在内)发动机外,大多数发动机中,悬臂支承的风扇转子,紧靠风扇盘后均采用一个大的滚珠轴承支承转子,这种设计能够使得当低压涡轮轴或风扇轴突然折断时(发生的概率极小),带风扇叶片的风扇轮盘会被滚珠轴承保持在发动机中而不会甩出发动机。
图5、斯贝防低压转子飞转装置 但是,在 RB211系列发动机中,紧靠风扇轮盘后面采用了一个大的滚棒轴承,而滚珠轴承则装在风扇轴的后端,在这种布局的设计中,当风扇轴折断时,带风扇叶片的风扇轮盘,会在流过风扇叶片的气流作用下产生向前的轴向力,拉离发动机而甩出。 为此,罗·罗公司采用了一种安全设计,在风扇轴内装了一根保持轴,当风扇轴折断时,通过保持轴将风扇转子向前的轴向力由后面的滚珠轴承承受,使风扇轮盘不致甩出发动机。 RB211发动机在使用中,于1987年曾接连发生过三次由于支承风扇转子的轴承的润滑不良等原因引起风扇轴折断的事件。在这三次事件中,保持轴均未能将风扇轮盘保持在发动机中,因此,后来又将保持轴进行了改进(参见“RB211 22B再次出现风扇盘甩出的故障”)。
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