Сотовое уплотнение вращающегося вала

 

Союз Советски к

Социапистическик

Рвскубпик >928120 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву(22)Заявлено 11.07.80 (21) 2$$$042/25-08 с присоединением заявки М(23)ПрнорнтетОпублнковано 1». 05. 82. Бктллет нь М18

Дата опубликования описания 15 . 0$ . 82 (И)Ж. Кл.

F 16 J 1 /447

)ОщдерстеениыВ кекитет

CGCP на делеи изе5ретеиий и еткрытий (5З) УЛК (z-N»

{o88.8) (72) Авторы изобретения

И.С.Бережной, В.А.Иарцинковский, В .Усенко, В.Р.Пшик, П,Н.Ворона и З.Г.Ст енко

Сумский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института им„B.И(.Ленина

f (71) Заявитель (54) СОТОВОБ уПЛОТНБНИБ ВрдщАЮщБГоея ВАЛА

Изобретение относится к уплотнительной технике.

Известны лабиринтные уплотнения роторов, состоящие из обоймы, охватывающей вал с зачеканенными в нее уплотнительными гребешками или из5 готовленные заодно с ней (1 ).

Такие гребешки лабиринтного уплотнения при работе компрессора под,действием перетока рабочей среды терлта ют устойчивость, деформируются и изнашиваются, что приводит к увеличению зазоров. Кроме того, лабиринтные уплотнения оказывают дестабили" зирующее воздействие на ротор. Пеl5 речисленные недостатки лабиринтных уплотнений устраняют сотовые уплотнения вращающихся валов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является сотовое уплотнение вращающегося вала, содержащее цельную обойму с сотовым заполнителем, образующим ячеистую структуру, охватывающим ротор с кольцевым уплотнительным зазором. Такие уплотнения обладают высокой уплотнительной способностью, они могут работать с очень малыми зазорами и не опасны с точки зрения касания с ротором, так как сотовый заполнитель при этом может сминаться и ротор не разрушается. Экспериментально доказаны высокие демпфирующие свойства сотовых уплотнений (2 3.

Недостатком данной конструкции является ее ограниченное применение.

В случае, если рабочие колеса посажены на ротор по неразъемным соединениям или они изготовлены заодно с валом, например, методом электроэрозии, уплотнить ротор в межколесном пространстве неразьемными сотовыми уплотнениями невозможно. При эксплу" атации заменить или произвести ремонт неразъемного сотового уплотнения можно только при демонтированном роторе и опорах. формула изобретения

3 92812

Целью изобретения является расширение области применения сотового уплотнения, Поставленная цель достигается тем, что обойма выполнена разъемной„ при этом каждая из частей снабжена лабиринтными вставками, установленными в зоне разъема, герметично закрепленными с ней и сотовым заполнителем.

При этом размеры ячеек по ходу по- >о тока уплотнительной среды выполнены различными.

Выполнение обоймы разъемной иэ двух или нескольких частей позволяет уплотнять участки ротора в межколесном пространстве, если ротор выполнен с несъемными колесами, что расширяет область применения сотового уплотнения. Размещение ячеек по ходу потока уплотнительной среды раз- уо ных размеров обеспечивает анизотропию гидродинамических характеристик слоя рабочей среды в уплотнительном зазоре, и следовательно, повышает демпфирующую способность узла. 25

На фиг. 1 изображено сотовое уплотнение вращающегося вала, продольный разрез; на фиг.2 - одна из частей обоймы.

Сотовое уплотнение вращающегося зв вала содержит обойму i, наполненную сотовым заполнителем 2, образующим ячеистую структуру и охватывающим вал 3 с кольцевым уплотнительным зазором 4. Обойма 1 состоит, из двух или з нескольких частей 5, при этом каждая из частей снабжена лабиринтными вставками 6, установленными в зоне разъема, герметично закрепленными с ней сотовым заполнителем 2.

4О

Сотовое уплотнение вращающегося вала работает следующим образом.

Рабочая среда, поступающая из зоны высокого давления в кольцевой зазор 4, дросселируется на сотовом заполнителе 2 и лабиринтных вставках 6, выходит в линию низкого давления.

Уплотнительный эффект одинаково обеспечивается на участках с сотовым заполнителем 2 и лабиринтных вставок 6. Таким образом, сотовое уплотнение вращающегося вала позволяет расши0 4 рить область применения, а также существенно снизить потери рабочего времени при ремонтных работах и повысить надежность турбоагрегатов. Малые уплотнительные зазоры обеспечиi вают снижение протечек и повышают

КПД турбоагрегата.

Предлагаемая конструкция существенно облегчает процесс изготовления, позволяя его механизировать; кроме того замену или ремонт можно производить без демонтажа ротора.

Создается возможность частичной замены только поврежденных частей уплотнения; обеспечивается анизоTpoflHR жесткостных характеристик слоя рабочей среды в уплотнительном зазоре, и следовательно, повышается виброустойчивость; появляется принципиальная возможность уплотнять участки ротора в межколесном пространстве, если ротор выполнен с несъемными колесами.

1. Сотовое уплотнение вращающегося вала, содержащее обойму, наполненную сотовым заполнителем, образующим ячеистую структуру и охватывающим вал с кольцевым уплотнительным зазором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, обойма выполнена разъемной, при этом каждая из частей обоймы снабжена лабиринтными вставками, установленными в зоне разъема, герметично закрепленными с ней и сотовым заполнителем.

2. Уплотнение по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения демпфирующей способности уплотнения, размеры ячеек по ходу потока уплотнительной среды выполнены различными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орлов П.И. Основы конструирования. Кн. 3, М., "Машиностроение", 1977, с.113-117.

2. Патент США Ю 3867061, кл. 415-174, 1975 (прототип) °

928120

Составитель Г. Бутома

Редактор Л.Повхан Техред Ж. Кастелевич

Корректор Н.Швыдкая

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 3210/50 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.415