Опорно-уплотнительный узел турбокомпрессора

 

Изобретение позволяет повысить динамическую устойчивость благодаря тому, что подшипник 5 установлен с возможностью левого перемещения при возрастании давления в камере 7 подвода уплотняющей среды и снабжен установленной на его торце втулкой 8 со сферическим концевым участком 9, взаимодействующим с выполненной конической внутренней поверхностью упорного бурта 3 корпуса 1. При этом уменьшается радиальный зазор между втулкой 8 и валом 4, что способствует уменьшению пульсаций рабочей среды и гашению вибраций вала 4. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 04 0)29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

Ф

М

Ъ

{2 1) 4750146/06

{22) 16.10.89

{46) 15.03.92. Бюл. йв 10 (71) Сумское машиностроительное научно-производственное обьединение им.

M.Â.Фрунзе (72) В.И.Живица, В.С.Марцинковский, И.А.Шкурко и Л.В.Черепов (53) 621.438 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 1326800, кл, F 16 С 17/18, 1985.

{54) ОПОРНО-УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ

ТУРБОКОМПРЕССОРА

„,.Я2„„1719722 А1 (57) Изобретение позволяет повысить динамическую устойчивость благодаря тому. что подшипник 5 установлен с возможностью левого перемещения при возрастании давления в камере 7 подвода уплотняющей среды и снабжен установленной на его торце втулкой 8 со сферическим концевым участком 9, взаимодействующим с выполненной конической внутренней поверхностью упорного бурта 3 корпуса 1. При атом уменьшается радиальный зазор между втулкой 8 и валом 4, что способствует уменьшению пульсаций рабочей среды и гашению вибраций вала 4. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ю

1719722 ным кольцевым буртом 3, установленные в расточке 2 корпуса 1 с зазором д1 относи- 35 тельно вала 4 опорный подшипник 5, плавающее уплотнение 6 и расположенную между ними камеру 7 подвода уплотняющей среды. Подшипник 5 установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен ус- 40 тановленной на его торце со стороны упорного бурта 3 втулкой 8 со сферическим концевым участком 9 и внутренней поверхностью 10, выполненной заподлицо с рабочей поверхностью 11 подшипника 5. 45

Упорный бурт 3 установлен с осевым зазором д z относительно торца подшипника 5.

Внутренняя поверхность 12 упорного бурта

3 выполнена конической.с уменьшением диаметра в сторону А низкого давления и вза- 50 имодействует со сферическим концевым участком 9 втулки 8. 8 осевом зазоре д2 между подшипником 5 и упорным буртом 3 установлены съемные кольца 13. Подшипник5выполненсподводящимидросселиру- 55 ющими каналами 14.

Опорно-уплотнительный узел турбокомпрессора работает следующим образом.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях совмещенных опорно-уплотнительных узлов турбокомпрессоров высокого давлеИзвестна конструкция опорно-уплотнительного узла турбокомпрессора, содержащая корпус с выполненной в нем расточкой и размещенным в ней со стороны низкого давления упорным кольцевым буртом, уста- новленные в расточке корпуса с зазором относительно вала опорный подшипник, плавающее уплотнение и расположенную между ними камеру подвода уплотняющей среды.

Однако такая конструкция опорно-уплотнительного узла имеет низкую динамическую устойчивость из-за пульсаций рабочей среды в зазоре между валом и подшипником, Цель изобретения — повышение динамической устойчивости путем гашения пульсаций рабочей среды в радиальном зазоре между валом и несущей. поверхностью опорного подшипника.

На фиг,1 показан опорно-уплотнительный узел турбокомпрессора высокого давления, продольный разрез; на фиг.2 — узел! на фиг.1 (со съемными кольцами).

Опорно-уплотнительный узел турбокомпрессора содержит корпус 1 с выполненной в нем расточкой 2 и размещенным в ней со стороны А низкого давления упор5

В начальный период работы турбокомпрессора высокого давления опорный подшипник 5 установлен относительно вала 4 с практически постоянной величиной радиального зазора д 1 и относительно упорного бурта 3 с осевым зазором д 2. С повышением числа оборотов вала 4 возрастает давление газа со стороны Б высокого давления и давление уплотнительного масла в системе подачи уплотняющего масла в камере 7 между опорным подшипником 5 и плавающим уплотнением 6. Давление масла со стороны рабочей поверхности 11 подшипника

5 для создания несущего слоя между валом

4 и рабочей поверхностью 13 поддерживается с помощью дросселирующих каналов

14, выполненных в теле подшипника 5.

С повышением давления газа со стороны Б высокого давления и давления масла в камере 7 подвода уплотняющей среды, возрастает усилие давления уплотнительного масла на опорный подшипник 5 в направлении стороны А низкого давления.

При этом втулка 8 своим сферическим концевым участком 9 входит в соприкосновение с ответной конической поверхностью

12 упорного бурта 3, осевой зазор д 2 выбирается, а радиальный зазор д1 со стороны А низкого давления уменьшается и приобретает конфузорнуо форму, что способствует уменьшению пульсаций рабочей среды (уплотнительного масла) и соответственно гашению вибраций вала 4, а также повышению уплотнительной способности за счет уменьшения величины радиального зазора д 1 между валом 4 и осевым подшипником 5, При выходе на рабочий режим осевой зазор д2 между подшипником 5 и упорным буртом 3 выбирается полностью, а величина радиального зазора д > между втулкой 8 и валом 4 уменьшается до минимума, что повышает уплотнительную способность узла.

Во время работы турбокомпрессора,. особенно во время многочисленных пусков и остановов турбокомпрессора концевой участок втулки 8, обращенный к валу 4, изнашивается. Для восстановления уплотнительной способности и динамической устойчивости вала 4 во время ремонта производится выемка одного из сменных колец

13 и величина зазора д 2 увеличивается на толщину съемного кольца 13, что позволяет на время межремонтного периода восстанавливать величину радиального зазора д 1 между валом 4 и опорным подшипником 5 и повысить в несколько раз ресурс нормальной работы узла.

1719722

Составитель Л.Черепов

Редактор Ю.Середа Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 756 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Формула изобретения

1. Опорно-уплотнительный узел турбокомпрессора, содержащий корпус с выполненной в нем расточкой и размещенным в ней со стороны низкого давления упорным кольцевым буртом, установленные в расточке корпуса с зазором относительно вала опорный подшипник, плавающее уплотнение и расположенную между ними камеру подвода уплотняющей среды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения динамической устойчивости, подшипник установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен установленной на его торце со стороны упорного бурта втулкой со сферическим концевым участком и внутренней поверхностью, выполненной заподлицо с рабочей поверхностью подшипника. упор5 ный бурт установлен с осевым зазором относительно торца подшипника, а его внутренняя поверхность выполнена конической с уменьшением диаметра в сторону низкого давления и взаимодействует со

10 сферическим концевым участком втулки.

2.Узел поп.1,отл ича ю щийс я тем, что он снабжен съемными кольцами, установленными в осевом зазоре между подшипником и упорным буртом.