Устройство для закрепления вала турбонасосного агрегата при транспортировке

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для предохранения подшипников качения роторов турбонасосных агрегатов при транспортировке. Устройство содержит поджимной элемент, концевой узел уплотнения, включающий статорное кольцо из мягкого материала и кольцевые уплотняющие гребешки на роторе, установленном с зазором между статорным кольцом и вершинами гребешков. Новым в устройстве является то, что торец поджимного элемента, закрепленного на валу, снабжен кольцевыми выступами треугольной формы в сечении с пазами на вершинах выступов, внедренными в тело кольцевого выступа статорного кольца, при этом торцы на периферии статорного кольца выполнены под углом к радиальному направлению, а само статорное кольцо зафиксировано от поворотов, например, радиальными штифтами, установленными в теле статора и статорного кольца. Технический результат - повышение надежности работы, уменьшение габаритов и веса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для предохранения подшипников качения роторов турбонасосных агрегатов при их транспортировке.

Известно устройство для закрепления вала турбонасосного агрегата при транспортировке, содержащее поджимной элемент, концевой узел уплотнения вала, включающий статорное кольцо из мягкого материала и кольцевые уплотняющие гребешки на роторе, установленном с зазором между статорным кольцом и вершинами гребешков (см. Авт. св. СССР №859702, F 16 С 41/04, 1981).

Недостатками известного устройства являются большие габариты и вес, низкая надежность работы. Для размещения стопорного устройства в нем нужны удлиненные концы валов за пределы статора. Для подсоединения приводных агрегатов фиксаторы в нем снимают, а в процессе подсоединения агрегатов ударные нагрузки на ротор могут повредить подшипники, что снижает надежность.

Технический результат, достигаемый изобретением, - повышение надежности работы, уменьшение габаритов и веса.

Технический результат достигается тем, что устройство для закрепления вала турбонасосного агрегата при транспортировке включает поджимной элемент, концевой узел уплотнения вала, включающий статорное кольцо из мягкого материала и кольцевые уплотняющие гребешки на роторе, установленном с зазором между статорным кольцом и вершинами гребешков, при этом торец поджимного элемента, закрепленного на валу, снабжен кольцевыми выступами треугольной формы в сечении с пазами на вершинах выступов, внедренными в тело кольцевого выступа статорного кольца, а торцы на периферии статорного кольца выполнены под углом к радиальному направлению, а само статорное кольцо зафиксировано от поворотов, например, радиальными штифтами, установленными в теле статора и статорного кольца.

Конструкция обеспечивает транспортирование и монтажные работы без отключения крепежного устройства, что исключает ударные нагрузки на подшипник, повышает ресурс и надежность работы. Конструкция крепежного устройства совмещена с конструкцией концевого уплотнения агрегата, что уменьшает габариты и вес агрегата.

На чертеже представлено устройство для закрепления вала турбонасосного агрегата при транспортировке, где на фиг.1 представлено устройство в продольном разрезе; на фиг.2 - вид А, вид на кольцевые выступы поджимного элемента с пазами на их вершинах.

Устройство для закрепления вала турбонасосного агрегата при транспортировке содержит поджимной элемент 1, концевой узел уплотнения вала, включающий статорное кольцо 2 из мягкого материала, например фторопласта, - 4 и кольцевых уплотняющих гребешков 3 на роторе. Между поверхностью 4 кольца 2 и гребешками 3 имеется зазор. Поджимной элемент 1 закреплен на валу 5, а его торец снабжен кольцевыми выступами 6, треугольными в сечении, внедренными в выступ 7 кольца 2. На вершинах выступов 6 выполнены пазы 8 с кромками 9. Торцы 10 кольца 2 выполнены под углом к радиальному направлению. Кольцо 2 зафиксировано от поворотов радиальными штифтами 11, установленными в тело статора 12 и статорного кольца 2. Поджимной элемент зафиксирован на валу 5 от осевых смещений резьбовым кольцом 13, а от окружных - шпонкой 14.

За счет врезания выступов 6 в выступ 7 кольца 2 и заполнения пазов 8 материалом кольца 2 обеспечивается осевая и окружная фиксация ротора при транспортировке турбонасосного агрегата.

Во время работы устройства в составе турбонасосного агрегата вращающиеся вместе с валом 5 ротора выступы 6 рамками 9 прорежут в выступе 7 кольца 2 кольцевые канавки и освободят ротор от окружной фиксации. Холодный перекачиваемый компонент (например, жидкий кислород) охладит кольцо 2 и оно, уменьшившись в диаметральных размерах, выберет зазор вокруг гребешков 3, обеспечивая герметизацию узлом концевого уплотнения. В это же время выступы 6 будут так же участвовать в работе герметизации аналогично гребешкам 3.

В конструкции устройства для закрепления вала использованы имеющиеся детали узла концевого уплотнения, а детали устройства для закрепления во время работы агрегата выполняют функции узла уплотнения дополнительно к элементам основного узла уплотнений.

Эти факторы обеспечивают достижение технического результата. Образцы устройства изготовлены, испытаны в составе турбонасосного агрегата, транспортирующего жидкий кислород.

Формула изобретения

Устройство для закрепления вала турбонасосного агрегата при транспортировке, содержащее поджимной элемент, концевой узел уплотнения вала, включающий статорное кольцо из мягкого материала и кольцевые уплотняющие гребешки на роторе, установленном с зазором между статорным кольцом и вершинами гребешков, отличающееся тем, что торец поджимного элемента, закрепленного на валу, снабжен кольцевыми выступами треугольной формы в сечении с пазами на вершинах выступов, внедренными в тело кольцевого выступа статорного кольца, при этом торцы на периферии статорного кольца выполнены под углом к радиальному направлению, а само статорное кольцо зафиксировано от поворотов, например, радиальными штифтами, установленными в теле статора и статорного кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2