Щеточное уплотнение

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к щеточным уплотнениям, предназначенным для уплотнения ротора относительно статора. Техническим результатом является повышение износостойкости и надежности щеточного уплотнения. Щеточное уплотнение содержит кольцевой пучок щеток, расположенный в зазоре между валом и корпусом турбомашины и одним концом жестко закрепленный в корпусе щеток. Уплотнение снабжено разрезным кольцевым элементом и упорным кольцом, при этом поверхность кольцевого пучка щеток выполнена конической относительно оси вращения вала. Корпус щеток установлен на валу турбомашины и жестко зафиксирован на нем. Упорное кольцо установлено на валу турбомашины со стороны острого угла, образованного осью вращения вала турбомашины и кольцевым пучком щеток, и контактирует с корпусом щеток по торцевым поверхностям. Разрезной кольцевой элемент установлен между упорным кольцом и кольцевым пучком щеток и контактирует одним торцом с торцом упорного кольца, а другим торцом, выполненным коническим, - с поверхностью кольцевого пучка щеток. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к щеточным уплотнениям, предназначенным для уплотнения ротора относительно статора.

В качестве наиболее близкого аналога выбрано щеточное уплотнение, содержащее кольцевой пучок щеток, расположенный в зазоре между валом и корпусом турбомашины и одним концом жестко закрепленный в корпусе щеток (SU 1665136 А1).

В известном решении щеточное уплотнение установлено на статоре и контакт происходит по ротору, при этом на различных режимах работы турбомашины контакт постоянен, что приводит к большим тепловыделениям и износу, что снижает надежность уплотнения.

Задачей заявленного изобретения является создание щеточного уплотнения, лишенного вышеприведенных недостатков.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного изобретения, является повышение его износостойкости и надежности, а также снижение перетечек воздуха на рабочих режимах работы уплотнения.

Указанные технические эффекты достигаются тем, что щеточное уплотнение, содержащее кольцевой пучок щеток, расположенный в зазоре между валом и корпусом турбомашины и одним концом жестко закрепленный в корпусе щеток, согласно настоящему изобретению снабжено разрезным кольцевым элементом и упорным кольцом, при этом поверхность кольцевого пучка щеток выполнена конической относительно оси вращения вала, корпус щеток установлен на валу турбомашины и жестко зафиксирован на нем, при этом упорное кольцо установлено на валу турбомашины со стороны острого угла, образованного осью вращения вала турбомашины и кольцевым пучком щеток, и контактирует с корпусом щеток по торцевым поверхностям, а упомянутый разрезной кольцевой элемент установлен между упорным кольцом и кольцевым пучком щеток и контактирует одним торцом с торцом упорного кольца, а другим торцом, выполненным коническим, - с поверхностью кольцевого пучка щеток.

При таком конструктивном исполнении степень прижатия щеток к статору напрямую зависит от частоты вращения ротора турбомашины, в частности, под действием центробежной силы, возникающей при вращении ротора, разрезной кольцевой элемент оказывает давление на кольцевой пучок щеток, прижимая концы щеток к поверхности статора, при этом при останове двигателя давление разрезного кольцевого элемента на кольцевой пучок щеток прекращается, соответственно степень прижатия концов щеток к поверхности статора снижается, что позволяет в целом повысить износостойкость и надежность заявленного щеточного уплотнения, а также повысить эффективность работы уплотнения на рабочих режимах за счет снижения перетечек воздуха.

На рабочем участке статора может быть нанесено антифрикционное покрытие, что дополнительно снижает перетечки воздуха на рабочих режимах.

На чертеже представлен продольный разрез заявленного щеточного уплотнения.

Щеточное уплотнение, содержащее кольцевой пучок щеток 1, расположенный в зазоре между валом 2 и корпусом 3 турбомашины и одним концом жестко закрепленный в корпусе щеток 4, отличается тем, что оно снабжено разрезным кольцевым элементом 5 и упорным кольцом 6, при этом поверхность кольцевого пучка щеток 1 выполнена конической относительно оси вращения вала 2, корпус щеток 4 установлен на валу 2 турбомашины и жестко зафиксирован на нем стопорным элементом 7, например стопорным кольцом, при этом упорное кольцо 6 установлено на валу 2 турбомашины со стороны острого угла, образованного осью вращения вала 2 турбомашины и кольцевым пучком щеток 1, и контактирует с корпусом щеток 4 по торцевым поверхностям, а упомянутый разрезной кольцевой элемент 5 установлен между упорным кольцом 6 и кольцевым пучком щеток 1 и контактирует одним торцом с торцом упорного кольца 6, а другим торцом, выполненным коническим, - с поверхностью кольцевого пучка щеток 1.

На рабочем участке статора нанесено антифрикционное покрытие 8.

Сборка уплотнения осуществляется следующим образом.

На вал 2 устанавливаются упорное кольцо 6, разрезной кольцевой элемент 5 и корпус щеток 4. Полученный пакет деталей фиксируется стопорным элементом 7.

Во время работы на пониженных режимах между кольцевым пучком щеток 1 и корпусом 3 турбомашины существует минимальный зазор, при этом нет износа их контактных поверхностей, а перетечки воздуха незначительны. С ростом оборотов зазор закрывается за счет изгиба кольцевого пучка щеток 1, на который начинает оказывать давление разрезной кольцевой элемент 5 под действием центробежных сил, при этом снижаются перетечки воздуха, что в целом улучшает удельные характеристики турбомашины.

1. Щеточное уплотнение, содержащее кольцевой пучок щеток, расположенный в зазоре между валом и корпусом турбомашины и одним концом жестко закрепленный в корпусе щеток, отличающееся тем, что оно снабжено разрезным кольцевым элементом и упорным кольцом, при этом поверхность кольцевого пучка щеток выполнена конической относительно оси вращения вала, корпус щеток установлен на валу турбомашины и жестко зафиксирован на нем, при этом упорное кольцо установлено на валу турбомашины со стороны острого угла, образованного осью вращения вала турбомашины и кольцевым пучком щеток, и контактирует с корпусом щеток по торцевым поверхностям, а упомянутый разрезной кольцевой элемент установлен между упорным кольцом и кольцевым пучком щеток и контактирует одним торцом с торцом упорного кольца, а другим торцом, выполненным коническим, - с поверхностью кольцевого пучка щеток.

2. Щеточное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что на рабочем участке статора нанесено антифрикционное покрытие.



 

Похожие патенты:

Описаны уплотнительные комплекты для применения с гидравлическими клапанами. Предлагаемый вариант клапанного затвора, предназначенный для применения с гидравлическими клапанами, включает клетку (328) и уплотнительный комплект (330), который следует поместить, по меньшей мере, либо в клетке, либо в фиксаторе клетки (326), либо в плунжере (322).

Группа изобретений относится к щеточным уплотнениям, сохраняющим работоспособность в условиях обратного потока и предназначенным для ограничения переноса находящейся под давлением текучей среды между первой и второй камерами вдоль движущегося вала.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных друг относительно друга деталей. Магнитожидкостное уплотнение вала обеспечивает повышение надежности уплотнения за счет уменьшения трения между вращающимся валом и щетками.

Предлагается устройство седла клапана для применения в гидравлических клапанах. Вариант седла клапана содержит уплотнение, расположенное между стаканом (316) и корпусом клапана (306), так что, когда клапан находится в положении закрытия, наружная посадочная поверхность запорного элемента (344), соединенная с возможностью скольжения со стаканом, прилегает с возможностью скольжения к упругой прокладке, прерывая поток текучей среды через корпус клапана, а торец запорного элемента (344) не вводится в соединение впритык с другой посадочной поверхностью.

Уплотнительный узел для использования с клапанами. Представленный здесь вариант уплотнительного узла содержит первое уплотнение (412) и второе уплотнение (414), расположенное напротив первого уплотнения.

Изобретение относится к устройствам уплотнения. Уплотнительная манжета, предназначенная для установки между двумя элементами, расположенными на предустановленном радиальном расстоянии друг от друга при возвратно-поступательном движении, содержит жесткое кольцевое основание прямоугольного поперечного сечения, внутреннюю и наружную гибкие уплотнительные кромки, внутренний и наружный кольцевые торцы, расположенные на противоположном краю от указанного жесткого кольцевого основания, составляющие единую конструкцию с жестким кольцевым основанием и образующие кольцевую полость, открытую со стороны внутреннего и наружного кольцевых торцов, внутреннюю и наружную гибкие уплотнительные кромки, а также содержит эластичное разжимное кольцо, размещенное в указанной кольцевой полости между гибкими уплотнительными кромками и жестким кольцевым основанием.

Группа изобретений относится к уплотнительной технике. Щеточное уплотнение роторов выполнено в виде прижимной щеки и последовательно состыкованных с ней элементов - кольцевой проволочной щетки и опорной щеки.

Изобретение относится к уплотнительным устройствам камеры зубчатой передачи ручных приводных инструментов. Уплотнительное устройство для предотвращения утечки смазки из камеры зубчатой передачи, вмещающей понижающую зубчатую передачу, содержащей смазку для смазывания понижающей зубчатой передачи и понижающей вращение электрического двигателя, содержит разделительную стенку, отделяющую упомянутую камеру зубчатой передачи от электрического двигателя и поддерживающую вращательный вал через подшипник.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу изготовления щеточных уплотнений. Способ изготовления щеточного уплотнения включает намотку материала щетины на фиксирующие элементы, расположенные на плоской поверхности элементов оправки.

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к инструменту для шарошечного бурения скважин. Обеспечивает повышение надежности и долговечности работы уплотнения и в целом бурового долота.

Изобретение относится к судостроению, а именно к компоновке и способу уплотнения гребного вала судна. Для уплотнения гребного вала судна используют уплотнение, которое содержит группу манжетных уплотнителей, которые размещены последовательно в направлении гребного вала таким образом, что уплотнительная камера формируется между соседними манжетными уплотнителями. Давление первой уплотнительной камеры на стороне винта ближе к давлению окружающей воды на уровне гребного вала, и давление во второй уплотнительной камере, которая расположена дальше всего от винта, регулируют до фиксированного значения, которое ниже, чем давление в первой уплотнительной камере. Давление в третьей камере, которая расположена между первой и второй камерами, регулируют с помощью устройства регулирования давления до назначения между значениями давления в первой и во второй камерах путем регулирования потери давления, которая связана с потоком жидкой среды. Достигается максимальный срок службы и оптимальное условие для уплотнителя при изменяющихся окружающих условиях работы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к уплотнительному устройству для гидравлического контура. Уплотнительное устройство имеет масляный канал, который подает гидравлическое масло или отводит гидравлическое масло из гидравлического привода. Масляный канал образован над по меньшей мере двумя элементами, которые относительно перемещаются. Уплотнительный элемент, который уплотняет зазор между двумя элементами непроницаемым для жидкости образом, расположен во внутренней области секции канавки, которая образована в одном из двух элементов. Имеется сообщающая секция, которая позволяет секции канавки сообщаться с любым участком масляного канала так, что гидравлическое масло во внутренней области секции канавки перемещается вместе с подачей гидравлического масла или отводом гидравлического масла из гидравлического привода. Достигается повышение долговечности. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к щеточному уплотнению для использования в ротационной машине. Щеточное уплотнение содержит сегменты, каждый из которых содержит дугообразный защитный элемент, дугообразную опорную пластину, окружная протяженность которой, по существу, равна окружной протяженности дугообразного защитного элемента и которая имеет первый конец и второй конец, и множество щетинок, расположенных между дугообразной опорной пластиной и дугообразным защитным элементом под углом относительно радиальной оси дугообразной опорной пластины и по меньшей мере одного из первого конца и второго конца дугообразной опорной пластины, и неподвижный элемент, к которому прикреплен по меньшей мере один из указанных сегментов щеточного уплотнения. Изобретение повышает надежность щеточного уплотнения. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Уплотнительная система (1) для промышленных клапанов, в частности для запорных клапанов, содержащая, по меньшей мере, одно гнездо (20), предназначенное для того, чтобы его вставляли в охватывающий корпус (10) запорного клапана, одну пластину (30), предназначенную для того, чтобы закрывать клапан, герметически примыкая к упомянутому гнезду (20), и один уплотнительный элемент (60а, 60b), выполненный из термопластичного материала, расположенный на поверхности упомянутого гнезда (20), направленный к упомянутой пластине (30) и предназначенный для того, чтобы получать жидкостное уплотнение между упомянутым гнездом (20) и пластиной (30) упомянутого клапана, также содержащая на поверхности упомянутого гнезда (20), по меньшей мере, один дополнительный элемент (70а, 70b), выполненный из эластомерного материала, направленный в сторону упомянутой пластины (30), причем упомянутый элемент (60а, 60b), выполненый из термопластичного материала, имеет кольцеобразную форму и многоугольное сечение. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к уплотнениям вращающихся валов турбомашин. Щеточное уплотнение содержит корпус уплотнения, закрепленный в невращающемся корпусе, охватывающем вал, пучки проволочек, размещенных равномерно по окружности плотно друг к другу в плоскости, перпендикулярной оси вала, закрепленные одним концом в корпусе уплотнения, а другим концом касающиеся наружной цилиндрической поверхности уплотнительного кольца, навернутого на втулку с резьбой, нарезанной в направлении против вращения вала, закрепленную на валу. Пучки проволочек наклонены к поверхности уплотнительного кольца в направлении вращения вала. Корпус уплотнения изготовлен из гнутого профиля или из толстостенной трубки со сквозной прорезью. Пучки проволочек изготовлены из отрезков троса односторонней свивки с линейным контактом проволочек в тросе. Описана конструктивная взаимосвязь параметров элементов уплотнения и приведены их материалы. Интенсивность износа поверхностей сопряженных элементов уплотнения уменьшена и надежность повышена. Также описан способ изготовления щеточного уплотнения. Способ существенно сокращает объем ручного труда при изготовлении щеточного уплотнения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх