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1、会计学1结构结构(jigu)分析分析 PW第一页，共46页。2001年7月2一、一、PW4000系列系列(xli)发动机发动机概述概述n n19841984年年4 4月，首次台架试车月，首次台架试车n n推力达推力达27488daN27488daN。n n19851985年年7 7月月3131日首次进行了飞行日首次进行了飞行(fixng)(fixng)试验，试验，n n装备装备A300BA300Bn n19861986年年7 7月获得推力月获得推力24909daN24909daN级适航证级适航证n nPW4052PW4052、PW4152 PW4152n n19871987年年7 7月首次交付
2、使用月首次交付使用n n装备于装备于B767-200B767-200、A310 A310 n n19881988年年4 4月获推力月获推力26690daN26690daN级适航证。级适航证。n nPW4158PW4158第1页/共46页第二页，共46页。2001年7月3第2页/共46页第三页，共46页。2001年7月4第3页/共46页第四页，共46页。2001年7月5二、支承二、支承(zh chn)方案方案JT9D与PW4000第4页/共46页第五页，共46页。2001年7月6PW4000支承支承(zh chn)结构结构第5页/共46页第六页，共46页。2001年7月7PW4000低温低温(d
3、wn)部件部件第6页/共46页第七页，共46页。2001年7月8PW4000支点支点(zhdin)No.1第7页/共46页第八页，共46页。2001年7月9PW4000支点支点(zhdin)第8页/共46页第九页，共46页。2001年7月10PW4000支点支点(zhdin)No.2第9页/共46页第十页，共46页。2001年7月11PW4000高温高温(gown)部件部件第10页/共46页第十一页，共46页。2001年7月12PW4000支点支点(zhdin)No.3第11页/共46页第十二页，共46页。2001年7月13PW4000支点支点(zhdin)No.4第12页/共46页第十三页，
4、共46页。2001年7月14三、风扇三、风扇(fngshn)结构结构n n具有大的离心负荷n n随着直径(zhjng)的加大外物打伤问题严重n n随着叶尖切向速度的加大噪音加大第13页/共46页第十四页，共46页。2001年7月15三、风扇三、风扇(fngshn)结构结构n n1)空心风扇叶片n nRR公司和PW公司研制(ynzh)n n首先在RB211-535E4使用n n后在V2500、RB211-524G/H上使用。n n现在研制(ynzh)第三代超塑性成型、扩散连接风扇叶片。第14页/共46页第十五页，共46页。2001年7月16三、风扇三、风扇(fngshn)结构结构n n2 2）叶
5、身带中间）叶身带中间(zhngjin)(zhngjin)突肩突肩n n作用：作用：n n减小叶片振动减小叶片振动n n提高抗外物打伤（提高抗外物打伤（FODFOD）n n相互抵紧形成一环相互抵紧形成一环 第15页/共46页第十六页，共46页。2001年7月17三、风扇三、风扇(fngshn)结构结构n n带凸肩叶片问题(wnt)：n n制造n n强度n n性能 第16页/共46页第十七页，共46页。2001年7月18三、风扇三、风扇(fngshn)结构结构利用气流通道利用气流通道防止防止(fngzh)核核心机打伤心机打伤加大动静叶间加大动静叶间距减少噪音距减少噪音第17页/共46页第十八页，共
6、46页。2001年7月19四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构第18页/共46页第十九页，共46页。2001年7月20四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构n n1）环型燕尾槽n nGE 公司，PW公司，RR公司的民机均采用了环形燕尾槽的结构。n n在推重比为8 以上的发动机上也大多采用。n n最主要的是减小零件数，减小重量(zhngling)n n主要在高压压气机后几级采用第19页/共46页第二十页，共46页。2001年7月21四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构第20页/共46页第二十一页，共46页。2001年7月22四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结
7、构n n2）高压压气机的钛火问题n n全钛转子和钛合金机匣n n主要需要(xyo)解决钛火问题n n研制耐高温低燃性钛合金。n n在防止钛火的前提下,如果实现全钛转子可大幅度降低压气机转子重量。第21页/共46页第二十二页，共46页。2001年7月23四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构n n使用背景使用背景n nCF6CF6到到19771977年为止工作年为止工作800800万小时万小时(xi(xi osh)osh)发生发生1414次次;n nPW40001986PW40001986年年5 5月月6 6日进行包容性试验时发生钛火。日进行包容性试验时发生钛火。1987.6EIS198
8、7.6EIS；n nF404F404 19871987年年1111月美海军宣布当年摔月美海军宣布当年摔9 9架其中架其中4 4架是由于钛火；架是由于钛火；n n俄罗斯俄罗斯HK-8-2YHK-8-2Y、HK-86 HK-86、-30KY 1977-1987-30KY 1977-1987年发生年发生7 7次钛火事件；次钛火事件；19801980年年EISEISn n在定型试验中发生在定型试验中发生4 4次；次；n n19821982年年-1991-1991年发生年发生1010次钛火；次钛火；第22页/共46页第二十三页，共46页。2001年7月24四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构n
9、 n产生原因n n在空气温度压力较高时，钛转子与钛静子或机匣碰摩会引起钛火。n n5-10秒即可烧穿机匣。一般情况下高压压气机3-4级的条件(tiojin)正好。第23页/共46页第二十四页，共46页。2001年7月25四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构n n采取措施n n1.CF6 1978年后采用钢机匣；n n2.F404 1987年后高压压气机采用钢机匣(M152)；涵机匣采用PMR15复合材料，发动机总重量增加0.454千克。n n3.CFM56 加防火衬套，1987年10月采用钢机匣(M152)，零件(ln jin)数减少140件，重量仅增加5,63千克。第24页/共46
10、页第二十五页，共46页。2001年7月26四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构第25页/共46页第二十六页，共46页。2001年7月27四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构第26页/共46页第二十七页，共46页。2001年7月28四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构n n4.PW4000 4.PW4000 采用在钛机匣内镶嵌采用在钛机匣内镶嵌4.34.3毫米毫米(ho m(ho m)的钢环再加的钢环再加2.672.67毫米毫米(ho m(ho m)厚的金厚的金属毛毡属毛毡n n5.5.俄适航条令关于使用钛合金机匣的规定在使用钛合金时应满足以下温度要求：俄适航条令关
11、于使用钛合金机匣的规定在使用钛合金时应满足以下温度要求：n n叶片小于叶片小于500500，n n 静子叶片小静子叶片小330330n n机匣外环小于机匣外环小于330330n n转动篦齿环小于转动篦齿环小于300300第27页/共46页第二十八页，共46页。2001年7月29四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构n n6）阻燃钛合金n n钛合金着火问题阻碍了高压机匣采用；n n钛合金中含V量大于25%、含Cr量大于15%时有较好的阻燃性能；n nAlloy C(Ti-35V-15Cr)在F119上应用；n nR.R公司(n s)正在发展价廉的Ti-25V-15Cr-2Aln n(62
12、1所参加)第28页/共46页第二十九页，共46页。2001年7月30四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构n n3）机匣开斜槽n n减小二次损失，提高叶片(ypin)效率。第29页/共46页第三十页，共46页。2001年7月31四、高压四、高压(goy)压气机结构压气机结构n n正交叶片n n在性能上采用的措施(cush)以提高压气机效率。第30页/共46页第三十一页，共46页。2001年7月32五、燃烧室结构五、燃烧室结构(jigu)n n燃烧室n n买得起，泼辣，重量轻，性能好n n增强在小空间内油气(yuq)掺混；n n改善低状态下的稳定性n n高状态下的高温耐久性n n采用先进
13、的涡流器技术，单头部燃烧室n n改善扩压气的气动设计n n创新燃油分配系统第31页/共46页第三十二页，共46页。2001年7月33五、燃烧室结构五、燃烧室结构(jigu)内、外机匣连同(lintng)带叶栅的扩散器整体铸出第32页/共46页第三十三页，共46页。2001年7月34五、燃烧室结构五、燃烧室结构(jigu)n n燃烧室火焰筒n n由滚轧出的环形段焊接(EBW)而成n n焊缝位于冷却孔附近的冷区n n采用Hastelloy X 镍基高温合金n n与燃气接触的表面用等离子喷涂一层隔热(r)涂层n n头部用Inconel 625 镍基合金铸出第33页/共46页第三十四页，共46页。20
14、01年7月35 PW4000火焰火焰(huyn)筒筒第34页/共46页第三十五页，共46页。2001年7月36气动气动(q dn)喷嘴喷嘴第35页/共46页第三十六页，共46页。2001年7月37 浮壁式火焰浮壁式火焰(huyn)筒筒第36页/共46页第三十七页，共46页。2001年7月38PW4090燃烧室燃烧室第37页/共46页第三十八页，共46页。2001年7月39PW4000高温高温(gown)部件部件第38页/共46页第三十九页，共46页。2001年7月40六、涡轮结构六、涡轮结构(jigu)n n涡轮的工作环境为高温，高速n n应在工作条件下防止(fngzh)热应力和热膨胀n n提
15、高寿命n n提高可靠性n n提高涡轮工作效率第39页/共46页第四十页，共46页。2001年7月41高压高压(goy)涡轮冷却系统涡轮冷却系统第40页/共46页第四十一页，共46页。2001年7月42保证保证(bozhng)轴承使用寿命轴承使用寿命第41页/共46页第四十二页，共46页。2001年7月43提高效率和寿命提高效率和寿命(shumng)第42页/共46页第四十三页，共46页。2001年7月44PW4090高压(goy)涡轮第43页/共46页第四十四页，共46页。2001年7月45低压低压(dy)涡轮涡轮第44页/共46页第四十五页，共46页。2001年7月46PW4090低压低压(dy)涡轮涡轮第45页/共46页第四十六页，共46页。