CF6发动机结构设计特点：单元结构及转子支撑|陈光谈航空发展143

陈光/文

CF6-80C2双转子高涵道比涡扇发动机是美国GE公司在CF6-50和-80A基础上开发的衍生发动机。它不仅继承了-50和-80A系列的设计特点，而且采用了一些先进技术和新的设计，成为性能更好的发动机。由于衍生发动机的研制开发时间短、技术风险低、可靠性高，因此该发动机投入使用后深受航空公司欢迎。

表1列出了各类CF6的主要性能参数。

2. 单元结构

该发动机由五个大单元组成（见图1），采用单元结构设计，方便维护。风扇叶片和导流叶片可以根据其重量和力矩在现场进行检查、研磨和单独更换。更换风扇叶片后，可采用局部平衡技术对风扇转子进行平衡和调整（参见“CFM56-3发动机的局部平衡”）。平衡措施”）。

高压压气机机壳水平对半剖开，打开后可更换动、静叶片。各级压气机、高压涡轮、第二、四级低压涡轮均设有管道镜孔。燃烧室入口处有五个管道镜孔，用于观察火焰管和喷油器。

此外，还可以将同位素心轴插入低压轴轴线中，对发动机内部进行X射线摄影。发动机的起动机、燃油泵、机油泵和交流发电机均使用快拆夹固定在各自的安装座上。附属传动装置中的齿轮轴、轴承均为插入式设计，方便现场检查。更换轴承、密封件等（参见《新型民用涡扇发动机附件传动机构的一些设计特点》）。

整个发动机结构设计考虑到易于维护和易于更换零件。

图1 CF6-80C2发动机机组结构设计图

3. 转子支撑

CF6-80C2的转子支撑结构与CF6-80A类似。两个转子共有6 个支点（高压转子和低压转子各3 个）。其中，高压压缩机的后支点采用球轴承和滚子轴承的组合。因此，共有7个轴承，支撑在3个承载架上，共用3个油室。各轴承及承重架位置如表2所示。

表2. CF6-80C2发动机转子支撑位置和轴承类型

3.1 低压转子支撑方案

低压转子支撑方案为0-2-1。靠近风扇盘后端的1B轴承是内圈分为两半的滚珠轴承。除工作时能承受较大的向前轴向力外，还可用于低压轴上。当风扇转子损坏时，请将其保留在发动机中，以防止风扇盘被甩出。这是除劳斯莱斯发动机外大多数发动机都采用的安全设计（参见《RB211-22B风扇盘抛出再次发生》）。

风机轴后端支撑在2R滚子轴承上，低压涡轮后轴支撑在6R滚子轴承上，低压涡轮前长轴前端采用花键插入风扇轴的花键槽中。该花键联轴器成为低压涡轮转子的前支点。 1B和1R轴承通过风机承载壳向外传递载荷，6R轴承通过涡轮后轴承壳向外传递载荷。

3.2 高压转子支撑方案

高压转子支撑方案为1-2-0。高压压缩机的前轴由3R 滚柱轴承支撑。高压压缩机的后支点采用并联滚珠轴承和滚柱轴承。这是CF6系列发动机的独特设计，可以增加轴承寿命。

滚柱轴承4R承受转子的径向力，球轴承4B仅承受转子的轴向力。与-80A型不同的是，-80C2型的4B和4R轴承位置相反，采用先珠后杆的排列方式。为了减小高压压气机两个径向支点之间的距离，有利于保持均匀的叶尖间隙。

这种滚珠和滚柱轴承的并行设计也被用于随后的CFM56-5和GE90设计中。这种设计尚未在普惠公司和劳斯莱斯公司的发动机中采用。高压转子后支点设置在高压涡轮盘前方，采用5R滚子轴承。

3R轴承通过风扇承载来自壳体的载荷，而4R、4B和5R轴承则传递来自燃烧室壳体的载荷。 GE的其他发动机，如F101、F110、F404、CFM56和GE90等均不采用这种方法。设计。高压转子4R和5R轴承分别采用双瓣和三瓣非圆形外圈设计，防止轴承在高速和低负载时打滑并造成摩擦损坏。两个轴承外圈的圆周位置通过定位销相互相对。固定在轴承座上。