Турбодетандер

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях турбодетандеров криогенных и холодильных установок. Целью изобретения является повышение экономичности путем снижения расхода газа на смазку подшипников. Поставленная цель достигается тем, что вал ротора турбодетандера выполнен гибким и имеет два пояска, подшипники снабжены наборным элементом из коаксиально установленных внутренней и наружно; втулок, а радиальные поги - лники -ыполнечнеполноохватными в влде трех сегментов, одш, из которых установлен по центру, т.ва других - - по , и пояс .i; на па г. ИТЧР-.НТГЯ в их плоскоеги. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F25 В ll 00 с, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТУРБОДЕТАНДЕР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ iliHT СССР (21) 4495048/06 (22) 13.10.88 (46) 23.04.91. Бюл. № 15 (71) Николаевский кораблестроительный институт им. адм. С. О. Макарова (72) А. И. Тарабрин, А. Г. Чумак, А. К. Чередниченко и А. Г. Емец (53) 621.575 (088.8) (56) Давыдов А. Б. и др. Расчет и конструирова н не тур бодет андеров. — M.: Ма ш и ностроение, 1987, с. 232.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к турбадетандерам.

Целью изобретения является повышение экономичности путем снижения расхода газа на смазку подшипников.

На фиг. 1 представлен турбодетандер с коаксиально установленными втулками, общий вид; на фиг. 2 — ротор турбодетанлера; на фиг. 3 — сечение А-А íà фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6— турбодетандер с одной плавающей втулкой, общий вид; на фиг. 7 — сечение Г-Г на фиг. 6; на фиг. 8 — сечение Д-Д на фиг. 6; на фиг. 9 — сечение Е-Е на фиг. 6.

Турбодетандер содержи г ги !кий вал 1 ротора, который имеет на поверхности Лва пояска 2 в плоскостях сегментов. Вал 1 находится внутри жесткой втулки 3, которая, в свою очередь, находится коаксиально внутри плавающей втулки 4 большего диаметра.

В ней выполнены радиальные отверстия 5 лля проникновения смазывающего газа в зазор между втулками 3 и 4. Последняя опи„„SU„„1643892 Д 1 (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях турбодетандеров криогенных и холодильных установок. Целью изобретения является повышение экономичности путем снижения расхода газа на смазку подшипников.

Поставленная цель достигается тем, что вал ротора турбодетандера выполнен гибким и имеет два.пояска, подшипники снабжены наборным элементом из коаксиально установленных внутрен неи и нару ж H „. «тулок, а радиальные по"!!! «ïHè«è -ьи олнекь неполноохватными в виде трех се:, ме!!г 2!, оди!, из которь|х установлен по Ll,.íò ..ó, Лва «ругих — — по:< ая!«!, и пояс::«на в«!г!ó н !хc:ятся в их плоскости. 9 ил. рвется на радиальные «епол!!00««!атные .)зос;атические подшипник i 6. выполи;.ннь!.» к виде трех сегментов. «!ди из сег.!е«ток поддерживает среднюк! ч".ñòü плаваю«.ей втулки 4 а два лру-их — ес края. !.ег .-.«;-ы изготовлены из угле! рафита. Для по:,колл к ним смазывающего газа в к:..рпус турбодетандера вьп!олнены каналы

Турбодетандер работает следую««им образом.

Через ьынолненн;!е в кор усе «та!!лера каналы 7 подается газ на сегменты неполноохватных газостатических поди!ипникев 6.

Газ подается !ерез отверстия 5 в плавающей втулке 4 в зазор между поатедней v. втулкой 3. Приводится во вращение рот р. ко-.орый через пояски 2 благодаря силам вязкого трения, возникающим в сл.!е газа между вращающимся ротором и втулкой 3, вовлекает ее во вращение. Втулка 3 б".- годаря тем же силам вовлекает во вращение плавающую втулку 4, но со значительно меньшей скоростью вращения. В результате эффекта ступенчатого уменьшения скорости грагце1643892

«зо; т::.:i;. скис подшипники работают

»,ее б di сприятном режиме, со значильно м ныл«ми износами, чем без плавают втулок в ситуациях внешних ударов или возмущении. При воздействии на ротор со стороны рабочего колеса поперечных инерционных перегрузок, приводящих к неУ стой чивости системы ротор — опоры, предлагаемая конструкция сохраняет устойчивость. Это объясняется тем, что при уменьшении относительной частоты процессии ротора интенсивно увеличивается стабилизирующее влияние гироскопического эффекта, благодаря чему и достигается компенсация поперечных инерционных перегрузок.

Таким образом, радиальные неполноохватные газостатические подшипники 6.оказываются защищенными от указанных перегрузок и система ротор — опоры сохраняет устойчивость во всем диапазоне частот вращения ротора при значительно меньшем расходе газа на смазку подшипников 6.

Формула изобретения

Турбодетандер, содержащий корпус, в котором установлен на газостатических подшипниках вал с рабочими колесами, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения расхода газа

1О на смазку подшипников, вал выполнен гибким и снабжен двумя поясками, а в корпусе между последними и подшипниками дополнительно установлены коаксиально внутренняя и наружная втулки, а подшипники выполнены неполноохватными в виде трех

15 сегментов, два из которых установлены над поясками вала, а третий размещен по центру вала.

1643892

1643892!

643892

Г-Г

Е-E

Составитель А. Федотов

Редактор О. Юрковеикая Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 1231 Тираж 333 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Моск в а, Ж вЂ” 35, Рау шска я н аб., д. 4, 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101