Межвальное радиально-торцевое контактное уплотнение


 


Владельцы патента RU 2529278:

Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Республика Башкортостан (RU)

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является снижение степени износа графитовых колец, упрощение конструкции уплотнения, повышение его надежности при работе. Межвальное радиально-торцевое контактное уплотнение содержит две прижимные втулки, установленные на внутреннем валу с уплотнительными кольцами симметрично относительно друг друга и выполненные с возможностью осевого смещения. В уплотнительных кольцах установлены два графитовых кольца, торцевые поверхности которых контактируют с торцевыми поверхностями наружного вала. На внутреннем валу между прижимными втулками установлено разрезное пружинное кольцо, контактирующее с ними по коническим поверхностям. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок.

В качестве наиболее близкого аналога выбрано торцевое контактное уплотнение, установленное на валу ротора турбомашины, содержащее втулку уплотняющую, направляющие штифты, втулку прижимную, кольца уплотнительные, графитовое кольцо (Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Том 3. Газотурбинные двигатели, Авторы: Иноземцев А.А., Нихамкин М.А. и др., Издательство: Машиностроение, 2007, стр.171, рис.13.28 б).

В известном уплотнении усилие прижатия графитового кольца к торцу прижимной втулки задается осевыми пружинами по направляющим штифтам. Данное усилие постоянно на всех режимах работы и настроено на максимальный режим, поэтому на малых режимах работы происходит повышенный износ графитового кольца.

Следует отметить, что для того, чтобы задать равномерное усилие прижатия графитового кольца к торцу прижимной втулки, требуется множество пружин с одинаковыми жесткостными характеристиками, что трудоемко и трудновыполнимо. Также из-за окружных температурных неравномерностей и присущих в работе допустимых перекосах ротора относительно статора прижимную втулку может заклинивать в районе направляющих штифтов, что приводит к раскрытию уплотнения (отсутствие в определенной зоне контакта между графитовым кольцом и ответной уплотняющей втулкой), вследствие чего теряется работоспособность уплотнения.

Кроме того, известное уплотнение ограничено к допустимому перепаду давлений, т.к. втулка прижимная работает как поршень под давлением наддува (полость справа), дополнительно изнашивая графитовое кольцо.

Задачей заявленного изобретения является создание межвального радиально-торцевого контактного уплотнения, лишенного указанных выше недостатков.

Техническим результатом, достигаемом при использовании заявленной конструкции, является снижение степени износа графитовых колец, упрощение конструкции уплотнения, повышение его надежности при работе и, как следствие, повышение срока службы заявленного торцевого уплотнения.

Указанные технические эффекты достигаются тем, что межвальное радиально-торцевое контактное уплотнение содержит две прижимные втулки, установленные на внутреннем валу с уплотнительными кольцами симметрично относительно друг друга, выполненные с возможностью осевого смещения, в которых установлены два графитовых кольца, торцевые поверхности которых контактируют с торцевыми поверхностями наружного вала, при этом на внутреннем валу, между прижимными втулками, установлено разрезное пружинное кольцо, контактирующее с ними по коническим поверхностям.

Такое конструктивное исполнение графитового уплотнения позволяет следующее.

При увеличении частоты вращения валов под действием центробежных сил увеличивается нагрузка на прижимные втулки, в которых установлены графитовые кольца, разрезным пружинным кольцом по коническим поверхностям. При этом радиальная нагрузка разрезного пружинного кольца будет равномерно оказывать усилие прижатия графитовых колец.

А на пониженных режимах работы турбомашины снижается нагрузка на прижимные втулки, и, соответственно, на графитовые кольца, что снижает трение, а следовательно, повышаются срок службы и ресурс заявленного уплотнения в целом и расширяется его область применения по скоростным показателям.

Также отсутствие осевых пружин упрощает конструкцию уплотнения и повышает его надежность.

Регулировочная втулка, установленная на наружном валу между его торцевыми поверхностями, позволяет подбирать необходимую начальную радиальную нагрузку разрезного пружинного кольца.

На чертеже представлен продольный разрез заявленного межвального радиально-торцевого контактного уплотнения.

Межвальное радиально-торцевое контактное уплотнение содержит две прижимные втулки 1, установленные на внутреннем валу 2 с уплотнительными кольцами 3 симметрично относительно друг друга, выполненные с возможностью осевого смещения, в которых установлены два графитовых кольца 4, торцевые поверхности которых контактируют с торцевыми поверхностями 5 наружного вала, при этом на внутреннем валу 2, между прижимными втулками 1 установлено разрезное пружинное кольцо 6, контактирующее с ними по коническим поверхностям.

Также на наружном валу, между его торцевыми поверхностями 5, установлена регулировочная втулка 7.

Уплотнение собирается следующим образом. В наружный вал последовательно устанавливаются прижимные втулки 1, разрезное пружинное кольцо 6. Усилие контакта торцевых поверхностей 5 с графитовыми кольцами 4 регулируется втулкой 7. Этот пакет деталей затягивается гайкой.

В процессе работы уплотнения за счет увеличения частоты вращения валов увеличивается центробежная сила разрезного пружинного кольца 6, которая преобразуется в усилие прижатия по торцевым поверхностям 5 графитовыми кольцами 4. Уплотнительные кольца 3 при этом должны удерживать за счет трения от кольцевого проворота прижимные втулки относительно внутреннего вала 2, позволяя при этом осевое смещение прижимных втулок 1 относительно внутреннего вала 2.

1. Межвальное радиально-торцевое контактное уплотнение, характеризующееся тем, что содержит две прижимные втулки, установленные на внутреннем валу с уплотнительными кольцами симметрично относительно друг друга, выполненные с возможностью осевого смещения, в которых установлены два графитовых кольца, торцевые поверхности которых контактируют с торцевыми поверхностями наружного вала, при этом на внутреннем валу, между прижимными втулками, установлено разрезное пружинное кольцо, контактирующее с ними по коническим поверхностям.

2. Межвальное радиально-торцевое контактное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что на наружном валу, между его торцевыми поверхностями, установлена регулировочная втулка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является снижение трения и износа элементов уплотнения за счет снижения нагрузки на графитовые кольца на пониженных режимах работы турбомашины.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является повышение ресурса графитового уплотнения за счет проскальзывания в зоне контакта графитовых колец относительно контактных колец и втулки.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, работающих в условиях высоких температур и давлений и предназначенных для управления вектором тяги летательных аппаратов.

Изобретение относится к уплотнительной прокладке для герметизации фланцевого соединения. .

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных картеров опор роторов турбомашин. .

Изобретение относится к уплотнительной технике. .

Изобретение относится к арматуростроению. .

Изобретение относится к уплотнительной технике и преимущественно может быть использовано для уплотнения разъемных фланцевых соединений в атомной, бумагоделательной, нефтегазовой, пищевой и химической промышленности.

Изобретение относится к технике нанесения клея на материал и может быть использовано, например, для нанесения клея на тисненую ленту из расширенного графита, применяемую для уплотнения штоков запорно-регулирующей арматуры и фланцевых соединений.

Изобретение относится к области уплотнительной техники, в частности к узлам уплотнения механизмов для герметизации кольцевого зазора между корпусом и длинноходным штоком. Уплотнительный узел штока силового цилиндра содержит расположенные на штоке с чередованием два набора уплотнительных колец с соответствующими ограничительными втулками, размещенные в расточке корпуса и поджатые к корпусу в осевом направлении нажимным элементом. Каждое из уплотнительных колец первого набора вставлено в соответствующую ограничительную втулку, установленную в расточке корпуса с зазором, и смонтировано на штоке герметично. Каждое из уплотнительных колец второго набора расположено на соответствующей ограничительной втулке, установленной относительно штока с зазором, и смонтировано герметично относительно корпуса. При этом каждое из уплотнительных колец первого и второго наборов сформировано из фольги из терморасширенного графита с армирующими элементами. Каждая из ограничительных втулок первого и второго наборов выполнена с возможностью ограничения соответствующего уплотнительного кольца со стороны нажимного элемента. Изобретение обеспечивает повышение герметичности уплотнительного узла штока силового цилиндра и повышение надежности уплотнительного узла. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок.. Контактное графитовое уплотнение ротора турбомашины содержит контактную втулку, установленную на валу, корпус с крышкой, с расположенными в нем уплотнительным кольцом в виде сегментов и осевой пружиной. Уплотнение снабжено кольцевой обоймой, расположенной в корпусе с радиальным зазором, и неразрезным упорным графитовым кольцом, установленным в кольцевой обойме и контактирующим с уплотнительным кольцом в виде сегментов по торцам, выполненными коническими относительно продольной оси вала, а другим торцом неразрезное упорное графитовое кольцо контактирует с корпусом, причем неразрезное упорное графитовое кольцо и уплотнительное кольцо в виде сегментов зафиксированы в кольцевой обойме от проворота. Уплотнение упрощает конструкцию и повышает надежность устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Описано подвижное клапанное устройство (306), имеющее обработанную смазкой поверхность (332). В одном из вариантов осуществления клапан содержит уплотнение (308), имеющее графитовое уплотняющее кольцо (314), расположенное внутри насадки (304) штока или вала гидравлического клапана (302), имеющего обработанную поверхность, которая удерживает смазочный материал. Обработанная поверхность штока или вала расположена внутри насадки и перемещает смазочный материал параллельно или впритык к графитовому уплотняющему кольцу во время работы гидравлического клапана. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх