Tillbehörsdrift
Tillbehörsdrivningen är en växellåda som ingår i en gasturbinmotor . Även om den inte är en del av motorns kärna, driver den tillbehör, bränslepumpar etc. som annars är väsentliga för driften av motorn eller flygplanet som den är monterad på. Tillbehörsdrifter på stora motorer klarar mellan 400–500 hk.
Komponenter
Kraften till tillbehörsdrivningen tas från den centrala axeln som förbinder motorns turbin- och kompressorsektioner. Detta kräver en intern växellåda som kopplar drevet till en radiell drivaxel eller tornaxel som driver en extern växellåda .
Intern växellåda
Utformningen av den interna växellådan kompliceras av värmen och det lilla utrymmet som finns för att ansluta drivaxeln. Den placeras vanligtvis mellan kompressorns utlopp och brännaren . I turboproppar eller konstruktioner med centrifugalkompressorer kan den placeras framför kompressorn.
För tvåaxlade konstruktioner kommer en tillbehörsdrivning att tas från högtrycksaxeln, dvs den yttre och kortare av de två koncentriska axlarna. Denna axel kommer igång snabbare när motorn startas. Driv- och tillbehörsväxellådorna kan också delas i två, en drivs från varje motoraxel, för att fördela deras belastningar. De motorkritiska systemen, inklusive startmotorn, är anordnade på högtrycksaxeln, med flygplanssystem på lågtrycksaxeln. Högtrycksaxeln roterar också snabbare än lågtrycksaxeln, vilket kan påverka fördelningen av tillbehör.
För att möjliggöra termisk expansion kan drivningen från huvudaxeln tas på ett av tre sätt:
- Direktdrivning, med ett koniskt kugghjul på huvudaxeln.
- axeltapp, där en rörformad axeltapp är monterad över huvudaxeln och drivs från den med splines. Denna axeltapp bär det koniska kugghjulet som driver den radiella axeln.
- Mellanaxeldrivning, en smal axel löper parallellt med huvudaxeln. Den drivs av cylindriska kugghjul och driver i sin tur vinkelväxeln till huvudväxellådan.
Radiell drivaxel
För att på bästa sätt utnyttja det begränsade utrymmet för drivaxeln och den interna växellådan går drivaxeln med hög hastighet, vilket gör att den kan ha liten diameter. Detta minskar störningen av luftflödet och storleken på den ihåliga kåpan som omsluter den.
Om det inte är möjligt att anordna en enda rak bana för drivaxeln, kan den vara anordnad i två sektioner och sammanlänkad av en mellanväxellåda. Detta krävs oftast för högbypass-turbofläktar med fläktar med stor diameter.
Extern växellåda
Att packa en motor i dess nacell är en komplicerad uppgift. Tillbehörsdrivningen är vanligtvis anordnad som ett krökt hölje, så att de olika tillbehören monteras nära motorn. Höljet är ett par lättmetallgjutgods . Separata maskinbearbetade monteringsdynor tillhandahålls för varje tillbehör.
Drivningen inuti höljet tillhandahålls av ett tåg av cylindriska kugghjul . Tillbehör är anordnade på båda sidor av drivaxelns ingång, i reducerad ordning efter deras hastighet. Kugghjulen är vanligtvis vanliga cylindriska kugghjul som går i rullager . Mellanhjul används vanligtvis mellan dem för att öka avståndet mellan tillbehören. Spiralväxlar används ibland för drivningarna med högt vridmoment, vanligtvis startmotorn, eftersom dessa ger mjukare gång. Men spiralformade kugghjul genererar också en ändkraft, som då kräver ett mer komplicerat axiallager för att stödja dem.
Komplexiteten hos en tillbehörsdrift och dess växlar är så stor att de användes som ett tema av den antropomorfiska illustratören Boris Artzybasheff i reklam för företaget Avco Lycoming , som tillverkade drivväxellådor för Westinghouse J40 -motorn.
Blöda ut luft
I vissa motorer tappas även avluftningsluft för att ge kraft till tillbehör, samt en mekanisk axeldrift. Avtappningsluft är särskilt användbart när en källa till tryckluft specifikt behövs, antingen för att trycksätta kabinluften eller som tillförsel av kylluft till andra komponenter (för att undvika överskottsvärme, tas detta för en lågtrycksavtappning, eller från LP-kompressor för en tvåaxlad motor). En viktig användning för avtappningsluft är för korsstart av andra motorer i ett flermotorigt flygplan.
Tillbehör
Några av tillbehören som kan köras inkluderar:
- Bränslepump
- Det kan finnas ett antal bränslepumpar: lågtryck, högtryck, efterbrännarpump och även en hastighetskänslig regulator
- Generatorer , ofta en för motorsystem och en för flygplanet
- Constant Speed Drive för att upprätthålla en konstant frekvens AC-generator
- Smörjoljepumpar
- Hydraulisk pump
- Högtrycksluftkompressor (underredesaktivering, etc.)
- Lågtrycksluftkompressor (kabinluftkonditionering), där detta inte tillhandahålls genom att man tappar på motorkompressorns avtappningsluft.
- Motorstartare
- Varvräknarsensor driver
- Hjälpväxellåda, till ytterligare en växellåda som kan behövas i vissa installationer.
Ytterligare faciliteter tillhandahålls för en centrifugaloljeventilation, för att separera drivsmörjoljan från den överbordade avluftningsventilen. Även åtkomst för handvridning av motorn, vid markunderhåll.
Bibliografi
- "7 tillbehörsenheter". Jetmotorn . Rolls-Royce . 1986. s. 65–71. ISBN 0-902121-04-9 .
- Pratt & Whitney (augusti 1988). Flygplanets gasturbinmotor och dess funktion . P&W Oper. Instr. 200 . United Technologies Corporation . s. 3-45–3-47. P&W 182408.