《高涵道比涡轮风扇发动机风扇转子支承方案分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高涵道比涡轮风扇发动机风扇转子支承方案分析（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高涵道比涡扇发动机 风扇转子支承方案 设计分析,陈 光教授 2013.10.25,高涵道比涡扇发动机,装JT9D的B747于1970年初投入使用 装遄达XWB的A350XWB将于2014年投入使用 40余年中，变化最大的部件属风扇转子支承结构,高涵道比涡扇发动机,JT9D,高涵道比涡扇发动机,PW4000,高涵道比涡扇发动机风扇,由安全考虑 风扇叶片抗外物打击与抗振动问题 包容能力 风扇轴折断后风扇轮盘不由前甩出 风扇轴折断后低压涡轮不能飞转,高涵道比涡扇发动机风扇 风扇轴折断后风扇轮盘不由前甩出,概率极低，但有发生 RB211-22B 1981.5、1981.8、1981.9 （L-1011
2、） RB211-524C2 1981.12 （B747） 要釆取措施,高涵道比涡扇发动机风扇 风扇轴折断后风扇轮盘不由前甩出,滚珠轴承紧靠风扇盘 绝大多数釆用 滚珠轴承不直接装在传扭的轴上 滚棒轴承紧靠风扇盘但釆用保持轴 仅罗.罗公司三转子采用,滚珠轴承紧靠风扇盘,GE公司 CF6-50 CF6-80E1,滚珠轴承紧靠风扇盘,GE公司 CFM56 GE90,滚珠轴承紧靠风扇盘,普.惠公司 JT9D PW2000,滚珠轴承紧靠风扇盘,普.惠公司 PW4000 PW4090,滚珠轴承不直接装在传扭轴上,BR715 JT9D-7R4,滚珠轴承不直接装在传扭轴上,PW4000 PW4090,滚珠轴承不
3、直接装在传扭轴上,CF6-6 CF6-50,滚珠轴承不直接装在传扭轴上,CFM56-3 CFM56-7,滚珠轴承不直接装在传扭轴上,V2500,滚棒轴承紧靠风扇盘 但釆用保持轴,RB211与遄达系列,滚棒轴承紧靠风扇盘 但釆用保持轴,RB211与遄达系列保持轴,在滚珠轴承处安装剪切销,BR715 CFM56-9在风扇盘后滚珠 轴承处安装带剪切销的保险装置,在滚珠轴承处安装剪切销,GE90-115B,是在GE90-94B基础上衍生发展的 推力最大的发动机（11500lbf，511kN） 未按一般增大推力的衍生发展原则 核心机结构不动 加大风扇直径 增加增压压气机与低压涡轮级数 叶片采用先进气动设
4、计 改进材料,高涵道比涡扇发动机 增加推力衍生发展途径,以PW4000为例 PW4052 Df 2.4m 1+4+11 2+4 52000lbf 1986.7定型 B747 B767 PW4168 Df2.5m 1+5+11 2+5 68000lbf 1993.8定型 A330 PW4098 Df2.8m 1+6+11 2+7 98000lbf 1998定型 B777,GE90-115B,是在GE90-94B基础上衍生发展的 推力最大的发动机（11500lbf，511kN） 未按一般增大推力的衍生发展原则 Df由3.124m3.215m 增压压气机由3级4级 高压压气机由109级 低压涡轮级数
5、未变（6） 风扇转子支承结构大攺,GE90-115B改型设计,GE90-94B GE90-115B,GE90-115B风扇转子支承 改型设计,原方案与-94类似 拟采用剪切销的方案 上世纪90 年代末的 图片,GE90-115B风扇转子支承 改型设计,攺型中风扇叶片质量增加50%，1片甩出后不平衡力与力矩大增 为此 1号处采用内径较大的轴承 以加大承受过大冲击载荷 攺用滚棒轴承 不会产生回转运动 避免其它叶片与机匣相磨碰而折断 两轴承均釆用减振措施,GE90-115B风扇转子支承 改型设计,1号轴承由滚珠攺为大直径滚棒轴承 1、2号轴承均采用减振措施,GE90-115B风扇转子支承设计,1号改
6、为大直径滚棒轴承 带挤压油膜的弹性支座 2号为装在带球头的外伸轴套上的滚珠轴承 采用折返式弹性支座,GE90-115B风扇转子支承设计,两型发动机轴承型式与尺寸（mm）比较 型号 1号轴承 2号轴承 型式 内径 外径 型式 内径 外径 GE90-94B 滚珠 471 602 滚棒 183 GE90-115B 滚棒 503 575 滚珠 432 602,GE90-115B风扇转子支承设计,1号轴承攺为滚棒轴承后从安全性出发风扇锥形 轴改用了强度更好（约高7%）的GE1014,GE90-115B风扇转子支承设计,1号处采用内径较大的轴承 以加大承受过大冲击载荷 Trent1000 1号轴承处增加1
7、轴承,GE90-115B风扇转子支承设计,已为其后的发动机釆用 GEnx,GE90-115B风扇转子支承设计,已为其后的发动机釆用 PW6000,GE90-115B风扇转子支承设计,已为其后的发动机釆用 LEAP,遄达XWB,用于A350XWB（extra wide body） 推力330430 kN 最新技术 油耗低25% 低污染 低维护费,遄达XWB,突破RR传统设计 风扇转子1号支点攺用滚珠轴承 中压涡轮由单级改为2级 高压涡轮工作叶片不带冠 采用整体叶盘,遄达XWB,1号支点改为大直径滚珠轴承 承载轴向负荷大4倍,遄达XWB,罗.罗 传统设计 虽有保持轴 但仍出现多次断轴后风扇盘甩离发动机事件 改用大滚珠轴承彻底解决此问题 ？ ？ ？,结朿语,隨着技术的发展，一些传统的结构设计将会不断革新，我们不仅应跟踪成熟发动机的发展，更应自主创新，提高我国发动机的水平,THANKS！,谢谢大家！,
