Уплотнение турбомашины

 

Использование; в газовой промышленности , в частности в сухих газовых уплотнениях турбомашин большой мощности газоперекачивающих станций. Сущность изобретения: уплотнение состоит из вала 1, с которым кинематически связано вращаю- А , j щееся кольцо 2, которое совместно с радиальным кольцом 3 создает первую, радиальную ступень уплотнения. Радиальное кольцо 3 крепится в обойме 4 корпуса агрегата. Отдельные составные части 5 радиального кольца 3 прижимаются пружинами 6 к периферии вращательного кольца 2, на котором на периферийной части поверхности вращающегося кольца равномерно по окружности под углом выполнены компрессорные канавки 7. Вторую ступень уплотнения (торцевую ) образует вращающееся кольцо 2 и статорное кольцо 8, которое пружинами 9 прижимается к торцовой уплотнительной поверхности вращающегося кольца. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

л.-" союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 F 04 О 29/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4954828/06 (22) 03.06.91 (46) 15.05.93, Бюл,N 18 (71) Всесоюзное научно-исследовательское объединение турбохолодильной, газопере. качйвающей и газотурбинной техники (72) B.Н.Далаков (56) Патент США ¹ 4212475, кл. F 16 j15/34,,1980. . (54) УПЛОТНЕНИЕ ТУРБОМАШИНЫ (57) Использование; в.газовой промышленности, в частности в сухих газовых уплотнениях турбомашин большой мощности газоперекачивающих станций. Сущность изобретения: уплотнение состоит из вала 1, с которым кинематически связано вращаю4.. Ж 1815428 А1 щееся кольцо 2, которое совместно с радиальным кольцом 3 создает первую радиальную ступень уплотнения. Радиальное кольцо

3 крепится в обойме 4 корпуса агрегата. Отдельные составные части 5 радиального кольца 3 прижимаются пружинами 6 к периферии вращательного кольца 2, нэ котором на периферийной части поверхности вращающегося кольца равномерно по окружности под углом выполнены компрессорные канавки 7. Вторую ступень уплотнения (торцевую) образует вращающееся кольцо 2 и статорное кольцо 8, которое пружинами 9 прижимается к торцовой уплотнительной поверхности вращающегося кольца. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1815428

Изобретение относится к газовой про- шпонок 10, имеющих сферическую поверхмышленности, в частности к сухим газовым ность, вводятся в ответные пазы на вращауплотнениям турбомашин большой мощно- ющемся кольце 2. сти газоперекачивающих станций. Осевая пружина 13 прижимает в статиНа фиг.1 изображен общий видуплотне- 5 ке вращающееся кольцо 2 к статорному ния вала турбомашины в статическом поло- кольцу 8. Имея большуюжесткость, чем осежении; на фиг,2 изображен общий вид вая пружина 9, она сдвигает вторую ступень уплотнения вала турбомашины s динамике; уплотнения, торцовую, вдоль оси вала до на фиг.3 изображено поперечное сечение образования осевого зазора "б" между коруплотнения вала турбомашины; на фиг.4 "0 пусом и статорным кольцом 8. При этом изображен внешний вид вращающегося Т-образная шпонка 10 в плоскости чертежа кольца с компрессорными канавками на его будет находиться в наклонном положении периферийной стороне. под углом а к оси вала 1 в сторону статорКонструкция уплотнения имеет две сту- ного кольца 8. пени уплотнения: первая ступень — радиаль- "5 В динамике с увеличением числа обоная, вторая ступень — торцевая, Общим ротов вала 1 начнут возникать рабочие зазоры конструктивным элементом у них является вра- между вращающимся кольцом 2 и статорнымищающееся кольцо из карбида вольфрама, К кольцами 3 и 8, его периферийной поверхности прилегает Положение деталей уплотнения в динарадиальноекольцо, вь полненноеизграфита, 20 мике показано на фиг.2. состоящееиз нескольких, взаимно подвижных В радиальном уплотнении при вращеэлементов, К его торцовой поверхности при- нии sana:Koìïðåññoðíûå канавки на перилегаетосевоецельноестаторное графитное ферии вращающегося. кольца 2 будут кольцо. нагнетать газ к уплотнительному пояску "а", Уплотнение состоит из вала 1, с кото- 25 Увеличенноетаким путемдавление, воэдейрым кинематически связано вращающееся ствуя йа элементы составного радиального кольцо 2, которое совместно с радиальным, кольца 3, будет преодолевать сопротивлекольцом 3 создают первую, радиальную сту- . ние пружин 6 и смещать элементы.-кольца в пень уплотнения. Радиальное кольцо 3 крепит- радиальном направлении до возникновения ся в обойме 4 корпуса агрегата, Отдельные 30 расчетного радиального зазора Н. Способ составные части 5 (фиг,3) радиального кольца ность укаэанных компрессорных канавок

3 прижимаются пружинами 6 к периферии повышать давление при вращении вала шивращающегося кольца 2, на котором на час- рока используется в технике для создания ти длины кольца выполнены компрессор- " газодинамических опорных и упорных подные канавки 7 (фиг,4), Периферийная часть 35 шипников вала скоростных агрегатов, вращающегося кольца 2, не занятая комп- B уплотнении осевой зазор "е" воэникарессорными. канавками, образует уплотни- ет благодаря воздействию вращающего мотельный поясок "а", к которому плотно мента М = F . С центробежной силы F c прилегают в статике подпружиненные са- плечом С на шпонку 10. При этом шпонка 10 ставные части радиального кольца 3, 40 из наклонного положения в статике под угВторую ступень уплотнения, торцовую, лом а будет переходить в радиальное пообраэуют вращающееся кольцо 2 и статор- ложение. При этом вращающееся кольцо 2, ное кольцо 8, которое пружинами 9 в стати- преодолевая сопротивление пружины 13, ке прижимается к торцовой уплотнительной будет смещаться вдоль оси вала в противоповерхности вращающегося кольца 2. Вра- 45 положную сторону от статорного кольца 8, щающееся кольцо 2 связано с валом 1 с которое под давлением осевой пружины 9 помощью Т-образных шпонок 10, которые будет следовать эа смещением вращающесвоими заплечиками держатся за втулку 11, гося кольца 2, пока не исчезнет зазор "б" плотно сидящей на валу 1. Благодаря запле- между статорным кольцом 8 и корпусом, К чикамустраняется возможность радиально- 50 моменту выхода шпонки 10 в радиальное го перемещения шпонок 10 под действием положение в уплотнении уже возникнет рацентробежных сил, что увеличивает эффек- бочий зазор "е". Все указанные рабочие зативность их работы. Шпонки 10 выполняЬт зоры должны быть в пределах 5-10 мк. в динамике две функции: передают враща- При остановке двигателя под давлениющийся момент от вала 1 к вращающемуся 55 ем сжатых пружин 6, 9 и 13 радиальное колькольцу 2; осуществляют разъединение уп- цо 3 и статорное 8 вновь будут прижаты к лотнчтельных поверхностей вращающегося уплотнительным поверхностям, периферийкольца 2 и статорного кольца 8 до возникно- ному и торцовому, вращающегося кольца 2 вения рабочего осевого зазора между ними, и протечки газа в атмосферу прекратятся.

Для этого вершины пальцев 12 Т-образных

При этом шпанки 10 вновь установятся под углом а в сторону статарного кольца 8.

Формула изобретения

1, Уплотнение турбомашины, содержащее корпус и размещенную в нем втулку, закрепленную на валу с установленным на ней вращающимся кольцом, на одной иэ поверхностей которого выполнены компрессорные канавки, статорное кольцо, подпружиненное относительно корпуса и контактирующее уплотнительной торцовой поверхностью с ответной торцовой поверхностью вращающегося кольца, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, уплотнение снабжено радиальным кольцом, установленным снаружи стзта р нага ко/1ь11а, ко l п е и т ри ч н а п(эсл ад не му и выг1алне(íhlt, cîñòàl3íhlì в îKpóæHîM направлении иэ отд1 льных частей, подпружиненных в местах стыка относительна кор5 пуса в радиальном направлении. причем вращающееся кольцо подпружинено, в нем и во втулке выполнены пазы. в которых установлена шпанка с воэможностью поворота относительно ее вертикальной оси, а

10 компрессарные канавки выполнены на наружной поверхности вращающегося кольца.

2. Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что шпанка выполнена Т-образной

15 фармьг, причем ее расширяющаяся частьустанавлена в ответном пазу втулки.

1815428

1815428

Составитель В.Далаков

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

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

Заказ 1626 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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