Комбинированное уплотнение ротора турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Уплотнение ротора турбомашины содержит графитовое кольцо в виде сегментов, установленное в корпусе уплотнения и обжатое браслетной пружиной, осевую пружину, установленную в корпусе уплотнения, крышку, зафиксированную на корпусе уплотнения посредством разъемного соединения. Уплотнение содержит контактную втулку, установленную на валу и зафиксированную на последнем в осевом и окружном направлениях, на наружном диаметре которой установлено упомянутое графитовое кольцо в виде сегментов, цельное графитовое кольцо, установленное в корпусе уплотнения между графитовым кольцом в виде сегментов и крышкой, тонкостенные криволинейные в поперечном сечении упругие элементы. Осевая пружина установлена между близлежащими торцами корпуса уплотнения и графитового кольца в виде сегментов, кроме того, на наружном диаметре контактной втулки выполнена кольцевая проточка, поперек которой по окружности установлены упомянутые упругие элементы, каждый из которых выполнен с возможностью контактирования участка его наружной поверхности с внутренней поверхностью цельного графитового кольца и жестко зафиксирован на внутренней поверхности кольцевой проточки. Изобретение обеспечивает работоспособность на рабочих режимах работы газотурбинного двигателя при отсутствии перепада давлений воздуха на уплотнении при одновременном снижении перетечек воздуха на всех режимах работы уплотнения. 2 ил.

 

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

Известно радиальное секционное уплотнение, содержащее графитовое кольцо в виде сегментов, установленное в корпусе уплотнения и обжатое браслетной пружиной, осевую пружину, установленную в корпусе уплотнения, крышку, жестко зафиксированную на корпусе уплотнения посредством разъемного соединения (см. рис. 18.5_2а, стр. 1202, глава 18 - Уплотнения ГТД, авторы: А.А. Иноземцев, М.А. Нихамкин, В.Л. Сандрацкий, «Газотурбинные двигатели», ОАО «Авиадвигатель», г. Пермь, 2007 г.).

Данное уплотнение выбрано в качестве прототипа.

Данное устройство не обеспечивает работоспособность на рабочих режимах работы газотурбинных двигателей при отсутствии перепада давлений воздуха на уплотнении. Также данное уплотнение ограничено максимальным перепадом давлений воздуха. Все это в целом ограничивает область применения известного уплотнения.

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является обеспечение работоспособности на рабочих режимах работы газотурбинных двигателей при отсутствии перепада давлений воздуха на уплотнении при одновременном снижении перетечек воздуха на всех режимах работы уплотнения и расширение области применения уплотнения в различных узлах газотурбинного двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что известное уплотнение ротора турбомашины, содержащее графитовое кольцо в виде сегментов, установленное в корпусе уплотнения и обжатое браслетной пружиной, осевую пружину, установленную в корпусе уплотнения, крышку, зафиксированную на корпусе уплотнения посредством разъемного соединения, согласно настоящему изобретению содержит контактную втулку, установленную на валу и зафиксированную на последнем в осевом и окружном направлениях, на наружном диаметре которой установлено упомянутое графитовое кольцо в виде сегментов, цельное графитовое кольцо, установленное в корпусе уплотнения между графитовым кольцом в виде сегментов и крышкой, тонкостенные криволинейные в поперечном сечении упругие элементы, при этом осевая пружина установлена между близлежащими торцами корпуса уплотнения и графитового кольца в виде сегментов, кроме того, на наружном диаметре контактной втулки выполнена кольцевая проточка, поперек которой по окружности установлены упомянутые упругие элементы, каждый из которых выполнен с возможностью контактирования участка его наружной поверхности с внутренней поверхностью цельного графитового кольца и жестко зафиксирован на внутренней поверхности кольцевой проточки.

Такое выполнение устройства позволяет следующее. На малых частотах вращения ротора уплотнение осуществляется за счет графитового кольца, выполненного в виде сегментов, обжатого браслетной пружиной и подпружиненного в осевом направлении. С увеличением частоты вращения ротора до рабочих частот в работу вступают тонкостенные криволинейные в поперечном сечении упругие элементы. Между упругими элементами и графитовым кольцом возникают воздушные газодинамические прослойки высокого давления, которые препятствуют проникновению воздуха из полости наддува в масляную полость. Это позволяет снизить перетечки воздуха из полости наддува в масляную полость, увеличить давление в полости наддува, поднять ресурс и исключить потери масла при отсутствии давления наддува, что расширяет область применения данного уплотнения.

На фигуре 1 представлен продольный разрез комбинированного уплотнения ротора турбомашины.

На фигуре 2 представлен вид А-А.

Комбинированное уплотнение ротора турбомашины содержит графитовое кольцо в виде сегментов 1, установленное в корпусе уплотнения 2 и обжатое браслетной пружиной 3 по наружному диаметру, осевую пружину 4, установленную в корпусе уплотнения 2, крышку 5, жестко зафиксированную на корпусе уплотнения 2 посредством разъемного соединения, например, фланцевого 6.

Комбинированное уплотнение ротора турбомашины также содержит контактную втулку 7, установленную на валу 8 и зафиксированную на последнем в осевом (например, посредством внутреннего кольца подшипника 9 с одной стороны и радиального бурта 10 на валу 8 с другой стороны) и окружном (например, посредством штифтов, на чертежах не показаны) направлениях. На наружном диаметре контактной втулки 7 и установлено упомянутое графитовое кольцо в виде сегментов 1.

Заявленное уплотнение содержит также цельное графитовое кольцо 11, установленное в корпусе уплотнения 2 между графитовым кольцом в виде сегментов 1 и крышкой 5 и соответственно контактирует с ними по торцам, а осевая пружина 4 выполнена S-образной и установлена между близлежащими торцами корпуса уплотнения 2 и графитового кольца в виде сегментов 1, причем между внутренней поверхностью цельного графитового кольца 11 и наружной поверхностью контактной втулки 7 образован минимальный зазор,

Заявленное уплотнение также содержит тонкостенные криволинейные в поперечном сечении упругие элементы 12, (в частном случае реализации каждый из упругих элементов представляет собой пластину, изогнутую таким образом, что имеет профиль, близкий к S-образному), кроме того, на наружном диаметре контактной втулки 7 выполнена кольцевая проточка 13, поперек которой по окружности установлены упомянутые упругие элементы 12, каждый из которых выполнен с возможностью контактирования участка его наружной поверхности с внутренней поверхностью цельного графитового кольца 11 (в статике между ними может быть минимальный зазор) и жестко зафиксирован на внутренней поверхности кольцевой проточки 13.

При реализации одного из вариантов вышеприведенной жесткой фиксации контактная втулка состоит из двух колец 14, 15 (для возможности сборки), контактирующих по торцам друг с другом, при этом в контактной втулке по окружности выполнены осевые глухие отверстия 16, в которые установлены штифты 17, прижимающие упомянутые упругие элементы 12 к внутренней поверхности кольцевой проточки 13.

На малых частотах вращения уплотнение происходит по внутренней поверхности сегментного графитового кольца 1, обжимающего контактную втулку 7 и по его торцу с цельным графитовым кольцом 11 за счет осевой пружины 4. С увеличением частоты вращения до рабочих частот в работу вступают упругие элементы 12. Между упругими элементами 12 и цельным графитовым кольцом 11 возникают воздушные газодинамические прослойки высокого давления, которые препятствуют проникновению воздуха из полости наддува в масляную полость.

Заявленное техническое решение позволяет снизить перетечки воздуха из полости наддува в масляную полость, увеличить давление в полости наддува, поднять ресурс и исключить потери масла при отсутствии давления наддува, что расширяет область применения данного уплотнения.

Комбинированное уплотнение ротора турбомашины, содержащее графитовое кольцо в виде сегментов, установленное в корпусе уплотнения и обжатое браслетной пружиной, осевую пружину, установленную в корпусе уплотнения, крышку, зафиксированную на корпусе уплотнения посредством разъемного соединения, отличающееся тем, что содержит контактную втулку, установленную на валу и зафиксированную на последнем в осевом и окружном направлениях, на наружном диаметре которой установлено упомянутое графитовое кольцо в виде сегментов, цельное графитовое кольцо, установленное в корпусе уплотнения между графитовым кольцом в виде сегментов и крышкой, тонкостенные криволинейные в поперечном сечении упругие элементы, при этом осевая пружина установлена между близлежащими торцами корпуса уплотнения и графитового кольца в виде сегментов, кроме того, на наружном диаметре контактной втулки выполнена кольцевая проточка, поперек которой по окружности установлены упомянутые упругие элементы, каждый из которых выполнен с возможностью контактирования участка его наружной поверхности с внутренней поверхностью цельного графитового кольца и жестко зафиксирован на внутренней поверхности кольцевой проточки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к узлу опорного кольца для уплотнения высокого давления, предусмотренного, вместе с указанным узлом опорного кольца для крышки резервуара, способной скользить и поворачиваться относительно оси и установленной в цилиндрической части резервуара высокого давления, при этом уплотнение высокого давления обеспечивает герметизацию указанной цилиндрической части резервуара высокого давления в радиальном направлении с помощью узла опорного кольца, и максимальное давление, оказываемое текучей средой на указанные узел опорного кольца и уплотнение высокого давления, составляет до 10000 бар.

Изобретение относится к щеточному уплотнению, предназначенному для использования между вращающимся компонентом и неподвижным компонентом в турбомашине. Щеточное уплотнение содержит щетинки, имеющие закрепленный конец и свободный конец, причем закрепленный конец прикреплен к вращающемуся компоненту, и указанные щетинки наклонены в осевом направлении относительно вращающегося компонента, причем закрепленный конец гибких щетинок прикреплен к передней стороне окружной канавки с помощью боковой пластины, а конусообразная удерживающая пластина прикреплена к передней или задней стороне окружной канавки.

Изобретение относится к щеточным уплотнениям. Щеточное уплотнение содержит уплотняющую поверхность, боковую пластину, опорную пластину, множество щетинок и поджимающий элемент.

Изобретение относится к турбомашине с установленным в корпусе (1) вала валом (2) ротора, по меньшей мере с одним расположенным на конце вала (2) ротора в корпусе (5) рабочего колеса радиальным рабочим колесом (4) и с системой (9) уплотнения между поперечным сечением (7) потока корпуса (5) рабочего колеса и охватывающим вал (2) ротора внутри корпуса (1) вала свободным пространством (8), причем система (9) уплотнения имеет несколько расположенных на некотором расстоянии друг от друга элементов (10A, 10B, 10C) уплотнения, предназначенных для отделения поперечного сечения (7) потока от свободного пространства (8).

Изобретение относится к щеточным уплотнениям. Щеточное уплотнение содержит корпус, имеющий заднюю пластину и переднюю пластину, и первый слой щетинок, расположенный смежно с задней пластиной, причем по меньшей мере одна из щетинок первого слоя имеет первый диаметр.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство подачи топлива для ДВС, имеющее корпус (1), в котором размещены по меньшей мере один подающий модуль и один приводной вал (2), который установлен с возможностью вращения в предусмотренном в корпусе (1) опорном отверстии (3), в пределах которого расположена уплотнительная система (4) с по меньшей мере одним кольцевым уплотнением (5) приводного вала для герметичного отделения топливопроводящей внутренней части (6) от смазкопроводящей внешней части (7).

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.

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.

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 относится к уплотнительному устройству для гидравлического контура. Уплотнительное устройство имеет масляный канал, который подает гидравлическое масло или отводит гидравлическое масло из гидравлического привода.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных картеров опор роторов турбомашин. Радиально-торцевое контактное уплотнение ротора турбомашины содержит два упругих графитовых кольца с поперечным разрезом, установленных между двумя контактными кольцами.

Группа изобретений касается предохранительного клапана, насосного устройства, в частности главного циркуляционного насоса для электростанций, и применения предохранительного клапана в насосном устройстве.

Группа изобретений относится к уплотнениям для турбомашин. Уплотнительное устройство для турбомашины содержит уплотнительное кольцо, расположенное с возможностью поворота между первым положением и вторым положением и имеющее каналы.

Изобретение относится к пассивному запирающему уплотняющему устройству (20) для блока главного циркуляционного насоса реактора, содержащему: разъемное уплотнительное кольцо (23), имеющее неактивированное положение, в котором разрешен поток утечки и активированное положение, в котором указанное кольцо останавливает указанный поток утечки; по меньшей мере один поршень (22), предназначенный для расположения указанного разъемного уплотнительного кольца (23) в его активированном положении; блокирующее/разблокирующее устройство (25), предназначенное для блокирования указанного по меньшей мере одного поршня (22) в его неактивированном положении, когда температура блокирующего/разблокирующего устройства находится ниже пороговой температуры, и для освобождения указанного по меньшей мере одного поршня (22), когда температура указанного блокирующего/разблокирующего устройства находится выше указанной пороговой температуры; эластичные устройства (24), предназначенные для перемещения указанного по меньшей мере одного поршня (22), когда указанный поршень высвобожден, с тем чтобы поместить указанное уплотнительное кольцо (23) в его активированное положение.

Центробежный компрессор, снабженный: корпусом; ротором, имеющим рабочее колесо; и лабиринтным уплотнением, закрепленным в корпусе и размещенным напротив ротора. Лабиринтное уплотнение установлено, по меньшей мере, в отсеке всасывания рабочего колеса или на уравновешивающем поршне, уравновешивающем силу тяги ротора.

Изобретение относится к щеточному уплотнению, предназначенному для использования между вращающимся компонентом и неподвижным компонентом в турбомашине. Щеточное уплотнение содержит щетинки, имеющие закрепленный конец и свободный конец, причем закрепленный конец прикреплен к вращающемуся компоненту, и указанные щетинки наклонены в осевом направлении относительно вращающегося компонента, причем закрепленный конец гибких щетинок прикреплен к передней стороне окружной канавки с помощью боковой пластины, а конусообразная удерживающая пластина прикреплена к передней или задней стороне окружной канавки.

Изобретение относится к скользящему кольцевому уплотнению для устройств, используемых для перекачивания текучих сред, таких как жидкость, газ или их смеси с твердыми частицами, в частности для вентиляторов и насосов, а также для аксиального уплотнения валов других устройств.

Изобретение относится к центробежному насосу для нагнетания горячих жидкостей. Насос имеет контактный уплотнитель вала, корпус (13) уплотнителя для уплотнителя (14) вала и возвратный канал (8) для парциального потока нагнетаемой жидкости.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов в конструкциях центробежных компрессоров, в частности, в системах уплотнений газоперекачивающих агрегатов.

Изобретение относится к компрессоросторению. Центробежный компрессор содержит ротор, имеющий вал и рабочие колеса, подшипники, расположенные на концах вала и выполненные с возможностью поддержки ротора, уплотнительное устройство, расположенное между ротором и подшипниками, и газовый подшипник, расположенный между указанными рабочими колесами для поддержки вала и получения рабочего газа из рабочего колеса, расположенного ниже по потоку от места расположения газового подшипника.

Изобретение относится к судостроению, а именно касается устройства для уплотнения вала судового движителя. Устройство для уплотнения вала судового движителя между наружной водой и заполненным смазочным средством пространством включает в себя многократное уплотнение, которое со стороны наружной воды имеет по меньшей мере одно направленное наружу уплотнительное кольцо, а со стороны заполненного смазочным средством пространства по меньшей мере одно направленное внутрь уплотнительное кольцо. Между каждыми двумя соседними уплотнительными кольцами выполнена камера уплотнения. Первая камера уплотнения наполнена наружной водой. Во вторую камеру уплотнения по подводящей линии подается газообразная среда, такая как сжатый воздух, и которая имеет управляемый сливной канал. Третья камера уплотнения наполнена маслом и снабжена подводом от бака через подводящую линию. В подводящей линии (43) наполненной маслом камеры (23) уплотнения между баком (8) и камерой (23) уплотнения расположен циркуляционный насос. Подводящая линия (43) соединена с нижней областью камеры (23) уплотнения, а верхняя область камеры (23) уплотнения имеет отводящую линию (44) к баку (8). Достигается износостойкость системы. 18 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх