Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции компенсаторов относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашин. Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины содержит жестко закрепленный на внутреннем корпусе полый элемент, проходящий через внутренний и внешний корпуса, подвижное соединение, установленное на внешнем корпусе и включающее кольцевой элемент и средство соединения кольцевого элемента с полым элементом. Средство соединения выполнено в виде сферической втулки, охватывающей полый элемент и образующей с кольцевым элементом сферический шарнир, а с полым элементом - телескопическое соединение, при этом средство соединения снабжено средством для совместного перемещения полого элемента, кольцевого элемента и сферической втулки. Изобретение позволяет обеспечить достаточную герметичность в месте подвижного соединения и увеличить ресурс компенсатора. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции компенсаторов относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашин.

В качестве наиболее близкого аналога выбран компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины, содержащий жестко закрепленный на внутреннем корпусе полый элемент, проходящий через внутренний и внешний корпуса, подвижное соединение, установленное на внешнем корпусе и включающее кольцевой элемент и средство соединения кольцевого элемента с полым элементом.

/RU 2548235, F01D 25/26, 20.04.2015/ - прототип.

Недостатками известного компенсатора являются недостаточная прочность мембраны, в результате разрушения которой теряется герметичность.

Задачей заявленного изобретения является создание компенсатора относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины, лишенного вышеприведенных недостатков.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного изобретения, является обеспечение достаточной герметичности в месте подвижного соединения и увеличение ресурса компенсатора.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины содержащит жестко закрепленный на внутреннем корпусе полый элемент, проходящий через внутренний и внешний корпуса, подвижное соединение, установленное на внешнем корпусе и включающее кольцевой элемент и средство соединения кольцевого элемента с полым элементом, по предложению средство соединения выполнено в виде сферической втулки, охватывающей полый элемент и образующей с кольцевым элементом сферический шарнир, а с полым элементом - телескопическое соединение, при этом средство соединения снабжено средством для совместного перемещения полого элемента, кольцевого элемента и сферической втулки. Кольцевой элемент содержит поясок и проточку. Подвижное соединение образовано фланцем стакана, на который жестко установлена крышка с образованием полости, в которую заключен поясок кольцевого элемента. Средство для совместного перемещения полого элемента, кольцевого элемента и сферической втулки выполнено в виде фиксирующего кольца, установленного между втулкой и кольцевым элементом, упругого разрезного кольца, установленного в проточке кольцевого элемента и контактирующего с винтом, установленным в радиальном отверстии кольцевого элемента. По меньшей мере, одна из торцевых поверхностей упругого разрезного кольца выполнена скошенной.

Такое конструктивное исполнение позволяет за счет возможности кольцевого элемента смещаться в плоскости пояска и тем самым компенсировать основное сдвиговое перемещение внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса. Смещения корпусов в направлении вдоль оси компенсатора, и перекосы полого элемента компенсатора относительно плоскости пояска компенсируются телескопическим соединением, реализованным между полым элементом и сферической втулкой и сферическим шарниром, образованным сферической втулкой, кольцевым элементом и фиксирующим кольцом. При этом фиксирующее кольцо выполняет функцию уплотнения за счет поджатия его к двум другим деталям. Поджатие осуществляет упругое запорное кольцо за счет своей формы, а именно, одной скошенной торцевой поверхности. Реализация сферического шарнира и телескопического соединения снижает нагрузки на элементы компенсатора, тем самым снижая износ трущихся поверхностей, обеспечивая герметичность мест соединений и увеличивая ресурс компенсатора.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами 1-3.

На фиг. 1 представлен продольный разрез заявленного компенсатора перемещений внутреннего корпуса относительно внешнего корпуса турбомашины.

На фиг. 2 - элементы внешнего корпуса.

На фиг. 3 представлен увеличенный вид А.

Компенсатор относительных перемещений внутреннего 1 и внешнего 2 корпусов турбомашины, содержащий полый герметичный элемент 3, проходящий сквозь последние и жестко закрепленный на внутреннем корпусе 1, например, болтовым соединением, при этом полый элемент 3 выполнен жестким, а на его наружной поверхности со стороны внешнего корпуса 2 установлена сферическая втулка 4 со сквозным отверстием под него в центральной части, при этом сферическая втулка 4 заключена в кольцевой элемент 5, содержащий поясок 6 и проточку 7. На внешнем корпусе 2 жестко установлен стакан 8, например, посредством болтового соединения, содержащий фланец 9, на котором закреплена крышка 10. А между кольцевым элементом 5 и сферической втулкой 4 установлено фиксирующее кольцо 11, поджимаемое к последним упругим разрезным кольцом 12, установленным в проточку 7. Для реализации большего поджатия в кольцевой элемент 5 установлен винт 13 в радиальном отверстии 14, выполненном напротив проточки 7. При этом винт 13 контактирует с упругим разрезным кольцом 12. Фланец 9 образует с крышкой 10 полость 15, в которую заключен поясок 6 кольцевого элемента 5.

Сборка заявленного изобретения осуществляется в следующей последовательности.

На внешний корпус 2 устанавливается стакан 8. Сферическую втулку 4 заводят в кольцевой элемент 5, далее устанавливают последовательно винт 13, фиксирующее кольцо 11, упругое разрезное кольцо 12. После чего для большего прижатия фиксирующего кольца 11 вкручивают винт 13, сжимая упругое разрезное кольцо 12. Собранную конструкцию помещают в стакан 8 таким образом, чтобы поясок 6 контактировал с фланцем 9, и на последний устанавливают крышку 10. Далее в сферическую втулку 4 заводят полый элемент 3. Во внешний корпус 2 заводят внутренний корпус 1. Совмещают полый элемент 3 с местом крепления на внутреннем корпусе 1 и жестко крепят посредством болтового соединения.

При работе турбомашины в результате действия эксплуатационных нагрузок и неравномерного нагрева происходит относительное смещение корпусов, в частности внутреннего корпуса 1 относительно внешнего корпуса 2. Подобное поведение корпусов 1, 2 турбомашины в процессе работы требует компенсации относительных перемещений для сохранения работоспособности коммуникаций, подводимых во внутренний корпус 1. Наиболее значимым является осевое смещение корпусов 1, 2, в результате которого внутренний корпус 1 с жестко закрепленным на нем полым элементом 3 компенсатора, с сферической втулкой 4, заключенной в кольцевой элемент 5, фиксирующее кольцо 11, упругое разрезное кольцо 12 смещаются относительно стакана 8, жестко установленного на внешнем корпусе 2. Основная часть данного перемещения, а также любое другое относительное перемещение в плоскости перпендикулярной оси полого элемента 3 компенсируется возможностью смещения кольцевого элемента 5 в полости 15, образованной поверхностями фланца 9 и крышки 10. Относительные перемещения внутреннего корпуса 1 относительно внешнего корпуса 2 в направлении вдоль оси полого элемента 3, а также перекосы полого элемента 3 относительно плоскости пояска 6, компенсируются телескопическим соединением между полым элементом 3 и сферической втулкой 4, также сферическим шарниром, образованным сферической втулкой 4, кольцевым элементом 5 и фиксирующим кольцом 11. При этом за счет скоса одной из сторон упругого разрезного кольца 12 обеспечивается постоянное поджатие фиксирующего кольца 11 к втулке 4 и кольцевому элементу 5 в работе турбомашины. Этим выбирается увеличивающийся зазор между последними, который возникает в процессе износа трущихся деталей и выработки ресурса турбомашины.

Больший ресурс заявленного компенсатора достигается введением в конструкцию большего количества подвижных соединений. Таких как сферический шарнир между сферической втулкой 4, кольцевым элементом 5 и фиксирующим кольцом 11, телескопическое соединение между полым элементом 3 и сферической втулкой 4, скользящая посадка между фланцем 9 с крышкой 10 и пояском 6 кольцевого элемента 5.

1. Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины, содержащий жестко закрепленный на внутреннем корпусе полый элемент, проходящий через внутренний и внешний корпуса, подвижное соединение, установленное на внешнем корпусе и включающее кольцевой элемент и средство соединения кольцевого элемента с полым элементом, отличающийся тем, что средство соединения выполнено в виде сферической втулки, охватывающей полый элемент и образующей с кольцевым элементом сферический шарнир, а с полым элементом - телескопическое соединение, при этом средство соединения снабжено средством для совместного перемещения полого элемента, кольцевого элемента и сферической втулки.

2. Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины по п. 1, отличающийся тем, что кольцевой элемент содержит поясок и проточку.

3. Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины по п. 1, отличающийся тем, что подвижное соединение образовано фланцем стакана, на который жестко установлена крышка с образованием полости, в которую заключен поясок кольцевого элемента.

4. Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины по п. 1, отличающийся тем, что средство для совместного перемещения полого элемента, кольцевого элемента и сферической втулки выполнено в виде фиксирующего кольца, установленного между втулкой и кольцевым элементом, упругого разрезного кольца, установленного в проточке кольцевого элемента и контактирующего с винтом, установленным в радиальном отверстии кольцевого элемента.

5. Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из торцевых поверхностей упругого разрезного кольца выполнена скошенной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике. Газовая турбина, содержащая ротор в сборе и корпус компрессора.

Изобретение относится к энергетике. Способ эксплуатации газотурбинного двигателя, при котором во время работы газотурбинного двигателя при полной нагрузке клапанную систему поддерживают в закрытом положении для того, чтобы по существу предотвратить проход воздуха через систему трубопроводов системы рециркуляции воздуха оболочки.

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в отраслях техники, где применяются газовые турбины, в частности в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей.

Предложена паровая турбина (100), которая может содержать турбинную секцию (101), содержащую ротор (102). Вокруг турбины (100) расположен внутренний корпус (122), имеющий верхний по потоку конец (130), нижний по потоку конец (132) и выпускное отверстие (134), расположенное у нижнего по потоку конца (132) и обеспечивающее возможность выпуска отработанного пара из внутреннего корпуса (122).

Турбоустановка содержит центральную секцию, детандер, компрессор, блок и электрический разъем. Центральная секция имеет внешний кожух с первым и вторым концами, причем детандер присоединен к ее первому концу, а компрессор - ко второму.

Турбина, в частности газовая турбина, содержит внутренний корпус, предназначенный для установки по меньшей мере одной статорной лопатки турбинной ступени, и наружный корпус, расположенный вокруг внутреннего корпуса таким образом, что образуется наружный охлаждающий канал между внутренним корпусом и наружным корпусом.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при разработке или модернизации паровых турбин. Цилиндр паровой турбины с регулирующим отсеком, состоящим из наружного и внутреннего корпусов, патрубков паровпуска, кольцевой пароподводящей камеры подачи пара в проточную часть с однонаправленным движением парового потока, состоящую из нерегулируемых ступеней давления, обойм, устанавливаемых в наружном корпусе цилиндра.

Устройство для соединения корпусов двухконтурного газотурбинного двигателя содержит тяги, концы которых шарнирно прикреплены к корпусам, размещенные под углом к продольной оси двигателя.

Газовый канал для газовой турбины образован концентрическими внутренним и охватывающим его на расстоянии наружным корпусами. Внутренний корпус и наружный корпус взаимосвязаны посредством множества радиальных поддерживающих стоек.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции компенсаторов относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашин.

Изобретение относится к лопастной машине. Лопастная машина содержит внутренний корпус, радиально ограничивающий проточный канал машины. Вокруг внутреннего корпуса расположен нанесенный на наружную сторону стенки внутреннего корпуса теплоизоляционный слой, который представляет собой покрытие (1), которое содержит базовый материал (2). Материал (2) содержит микропористую пластмассу, выбранную из группы, включающей в себя полиуретан, полиэтилен, полиолефин, полиэфир, полипропилен, политетрафторэтилен, эпоксидную смолу, эластомеры, цеолиты и смесь этих материалов или неорганические материалы. Изобретение направлено на создание легко изготавливаемой теплоизоляции для лопастной машины. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции компенсаторов относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашин. Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины содержит жестко закрепленный на внутреннем корпусе полый элемент, проходящий через внутренний и внешний корпуса, подвижное соединение, установленное на внешнем корпусе и включающее кольцевой элемент и средство соединения кольцевого элемента с полым элементом. Средство соединения выполнено в виде сферической втулки, охватывающей полый элемент и образующей с кольцевым элементом сферический шарнир, а с полым элементом - телескопическое соединение, при этом средство соединения снабжено средством для совместного перемещения полого элемента, кольцевого элемента и сферической втулки. Изобретение позволяет обеспечить достаточную герметичность в месте подвижного соединения и увеличить ресурс компенсатора. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх