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使风扇转子工作于较低的转速

类别:案例展示   发布时间:2021-05-07 05:00   浏览:

原创 减速器在齿轮传动涡扇动员机的应用:普惠航发的“杀手锏”技能

2020-10-26 14:08 来历:航空之家

原标题:减速器在齿轮传动涡扇动员机的应用:普惠航发的“杀手锏”技能

使电扇转子事情于较低的转速

高涵道比涡轮电扇动员机自20世纪70年月初投入利用以来 一直存在电扇转速较低造成低压压气机 (亦称增压级) 与低压涡轮处于倒霉的转速下事情的困境,跟着涵道比的加大 ,问题显得越来越严重。

这是因为,由叶片榫根与电扇轮盘强度思量,一般叶尖切线速度不该高出400~450米/ ,可是由于电扇直径大,电扇转速虽然较低,可是低压压气机与低压涡轮转子均是与电扇转子毗连在一起的,这样,低压压气机与低压涡轮只能在较低的转速下事情,为了满意驱动电扇的功率需要以及动员机总体机能要求的需要,它们的级数肯定较多。

使电扇转子事情于较低的转速

在20世纪80年月研制的高涵道比涡扇动员机,涵道比一般5.0阁下;90年月中后期研制的动员机涵道比大者到达8.0阁下 (GE90);21世纪初研制的动员机,涵道比到达10.0 ~11.0。

涵道比越大,不只低压压气机与低压涡轮级数要增多,并且效率低,表1列出普惠公司部门型号动员机的涵道比、 低压压气机级数与低压涡轮级数。

使电扇转子事情于较低的转速

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表1普惠公司部门型号动员机的参数

涵道比为6.4的PW4098(见表1),固然电扇压比高达1.7~1.8 (普惠公司官方网站发布的数据),为了到达总压比为42.5的要求,低压压气机回收了多达7级的设计,为今世动员机中级数最多的低压压气机;其低压涡轮也多达7级。

显然,动员机零件数(出格是叶片数)及重量均大大增加。

在电扇转子与由低压压气机及低压涡轮构成的低压转子间,安装一套减速比得当的减速器,使电扇转子事情于较低的转速,而低压转子事情于高的转速下,即成为齿轮传动的涡轮电扇动员机(GTF)可以很好地办理上述逆境。

使电扇转子事情于较低的转速

现以回收减速比为3:1的减速器的PW1000G为例叙述这种动员机的特点 PW1000G的主要参数也列入表1中。

电扇转速低,可使电扇叶片釆用较低的叶尖切线速度及较低的压比( 约为1.4),不只可提高电扇效率,低落噪声值,并且大大提高了叶片的抗外物冲击本领。

PW1000G的涵道比高达12.0,这样高的涵道比在传统的动员机中,低压压气机叶尖直径比电扇直径小许多,增压比极小。但在GTF中,低压压气机在高转速下事情,级增压比大,2~3级的低压压气机比传统动员机的5~7级低压压气机的增压比还大因此.

使电扇转子事情于较低的转速

在PW1000G中,固然电扇的压比仅为1.4,但仅用3级低压压气机就使动员机的总压比到达45阁下,充实说明回收减速器带来的长处。

在PW1000G中,低压涡轮转速高,并选用了它的最佳转速,使低压涡轮事情叶片处于最大答允的叶尖切线速度下,做功量大,大大淘汰了涡轮的级数。

3级低压涡轮即能驱动涵道比为12的电扇转子,在这传统动员机中是绝对达不到的 (见表1)。

综上所述,回收传动电扇的减速器后,可增加涵道比与总压比,提坎坷压压气机与低压涡轮的效率,从而能低落耗油率也能低落噪声,是一种能满意“绿色航空”要求的较佳方案。

固然在动员机中增加了一套减速装置,加大了动员机的重量,可是由于低压转子级数的淘汰较多,重量也淘汰较多,综合后,齿轮传动涡轮电扇动员机的重量将低于传统的动员机重量。

使电扇转子事情于较低的转速

减速器的研制

普惠公司在成长用于驱动电扇的减速装置时,充实操作了其兄弟公司西科斯基研制直升机主减速器以及普惠加拿大公司 ( 简称P&WC公司) 成长多型涡轮螺旋桨动员机及涡轮轴动员机减速器的履历及技能,个中,P&WC公司已交付了多型涡轴及涡桨动员机70000多台,而西科斯基公司出产的直升机主减速器的功率最大已达10000shp。