Вал турбокомпрессора

Вал турбины  это – одна из основных деталей  турбинной части турбокомпрессора.

Вал турбокомпрессора (турбины ),  как правило, состоит из колеса турбины и собственно вала, сваренных между собой методом сварки трением или другим способом.

 

Перед сваркой заготовка колеса турбины, изготовленная методом литья по выплавляемых моделях из жаропрочного сплава, предварительно обрабатывается под сварку. Задняя бобышка на колесе торцуется и в ней сверлится небольшое отверстие для лучшей свариваемости с валом.

В настоящее время на некоторых моделях турбокомпрессора применяется керамический вал с колесом или керамическое колесо турбины, соединенное с металлическим валом.

Вал ротора турбины с керамическим колесом в сравнении с валом ротора с колесом турбины, изготовленным из сплавов на никелевой основе, существенно легче, что улучшает характеристики турбонагнетателя.

Современные керамические материалы позволяют изготовить колеса турбины для массового производства, однако они очень хрупкие и могут быть  разрушены при попадании посторонних частиц. Кроме того, затруднено соединение колеса с валом. Все эти причины не дают использовать в полной мере преимущество керамики.

Заготовка вала изготавливается из конструкционной стали 40Х и предварительно торцуется, с одной стороны сверлится отверстие, равное отверстию в колесе турбины для улучшения свариваемости.

Дальнейшая обработка колеса и вала производится совместно, прорезаются канавки под уплотнительные кольца  газомасляного уплотнения, калятся и шлифуются посадочные места под подшипники скольжения и также шлифуют поверхность установки колеса компрессора,   втулки уплотнения и деталей  упорного подшипника. Нарезается резьба под специальную гайку.

После механической обработки, вал ротора турбины подвергается динамической балансировке на специальном балансировочном станке.

При работе вала ротора в составе турбокомпрессора, он подвергается воздействию высоких скоростей и температур, что может приводить к поломке ротора, а соответственно и турбокомпрессора. Существует термин –  вал турбины пополам .  Это разрушение вала  может произойти как из-за нарушений технологического процесса изготовления, так и нарушений при эксплуатации.

К нарушениям технологического процесса можно отнести:

–  некачественную сварку вала ротора с колесом турбины;

–   перекал вала ротора и другие.

Нарушение эксплуатации может проявляться при отсутствии качественной смазки ( грязное масло, забиты маслоподводящие трубки, выход из строя масляного насоса, некачественное масло и т.д.), что приводит к выработке упорного подшипника и увеличению люфта. Дальше происходит заклинивание колеса компрессора и, как следствие,  происходит разрушение вала. Превышение оборотов турбокомпрессоров при нарушении работы топливной системы также приводит к отрыву колеса турбины или разрушению вала.

По всем вопросам, связанным с эксплуатацией турбокомпрессора, обращайтесь к производителю турбокомпрессоров – на завод Таврия Турбо.

Газовая турбина для двигателей внутреннего сгорания  представляет собой лопаточную машину,  в ступени  которой энергия выхлопных газов  преобразуется в механическую работу на валу. Основным элементом  газовой турбины является  вал газовой турбины с колесом .

Как работает газовая турбина. Газ под высоким давлением поступает через сопловой аппарат турбины, расширяясь и ускоряясь, на рабочие лопатки, отдавая им часть своей кинетической энергии и сообщает лопаткам крутящий момент. Рабочие лопатки передают крутящий момент на вал газовой турбины.