PL117286B1 - Apparatus for reducing oil leakages from a rotary assemblyja uzla/rotora/ - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie zmniej¬ szajace przeciek oleju zwlaszcza z zespolów wiru¬ jacych.

W znanych maszynach wirujacych walek podpar¬ ty jest w lozyskach smarowanych olejem pod cis¬ nieniem. W celu unikniecia przenikania oleju do innych zespolów maszyny, smarowanie ogranicza sie tylko do obszaru lozysk, po czym olej odpro¬ wadzany jest do zbiornika lub do miski olejowej.

W znanych zespolach wirujacych stosowane jest uszczelnienie polegajace np. na umieszczeniu w miej¬ scach przechodzenia walka przez korpus jednego lub kilku pierscieni uszczelniajacych. Pomimo to w wielu przypadkach olej przecieka, zwlaszcza wte¬ dy, gdy cisnienie wewnatrz kadluba jest wyzsze niz cisnienie zewnetrzne.

.Zgodnie z wynalazkiem urzadzenie zmniejszaja¬ ce przeciek oleju z wirujacego zespolu, w sklad któ¬ rego wchodza wirniki, korpus z komorami, zespól lozyskowy i wal, ma wal podparty obrotowo w ze¬ spole lozyskujacym umieszczonym w korpusie.

W korpusie jest usytuowana komora otaczajaca czesc walu, rozciagajaca sie pomiedzy zespolem lo¬ zyskujacym a scianka koncowa kadluba, przez któ¬ ra przechodzi wal. Na czesci walu jest osadzony obracajacy sie wraz z walem, odrzutnik oleju, zas w komorze jest usytuowany deflektor oleju z otwo¬ rem, przez który przechodzi wal oraz kanal otwar¬ ty do komory w kierunku przeciwnym do miejsca uzytkowania walu. 10 15 20 25 30 Przeplyw powietrza wewnatrz kadluba spowodo¬ wany wyrównywaniem cisnien pomiedzy wnetrzem korpusu a obszarem lezacym na zewnatrz niego po¬ woduje, ze olej plynie w wiekszej ilosci wokól ze¬ wnetrznego obwodu deflektora oeljowego (to jest w tej czesci komory, w której znajduje sie powie¬ trze i piana olejowa) niz pomiedzy tuleja na wale a otworem deflektora, gdzie osadzony jest ciekly olej, podczas gdy powietrze plynie na zewnatrz kor¬ pusu.

Olej, który przedostanie sie przez deflektor zbie¬ rany jest w kanale, skad odprowadzany jest do mi¬ ski olejowej. Pewna ilosc oleju, która wyplynie z kanalu jest odrzucana przez odrzutnik, znajduja¬ cy sie w miejocu, w którym wal wychodzi z ko¬ mory. W miejscu tym wystepuja przecieki oleju.

Deflektor jest nieruchomy i nie obraca sie wraz z walem. Korzystnie, powierzchnia deflektora skie¬ rowana w strone lozyska ma ksztalt miseczki, a po¬ miedzy tuleja na wale a otworami deflektora znaj¬ duje sie niewielka szczelina. Deflektor oleju zawie¬ ra dwa pierscieniowe czlony, majace ksztalt mise¬ czek polaczonych ze soba podstawami. Deflektor ten jest utrzymywany we wlasciwym polozeniu przez zamocowanie go w dowolny sposób.

W korzystnym rozwiazaniu jest mocowany do korpusu za pomoca zeber, stanowiacych jego inte¬ gralna czesc.

Przedmiot wynalazku zostal zilustrowany w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 117 286117 286 3 4 przedstawia turbosprezarke wyposazona w zespól wirujacy, zawierajacy urzadzenie wedlug wynalaz¬ ku w przekroju poprzecznym, fig. 1A — czesc urza¬ dzenia w powiekszeniu, fig. 2 — czesc urzadzenia z fig. 1 w widoku zaznaczonym strzalka A, fig. 3 — inna czesc Urzadzenia z fig. 1 w widoku z boku.

Figura^ 1 iprtzedstawia turbosprezarke, w sklad któ¬ re- wchodza korpus 10 turbiny, kadlub lozyska 12 i korpus sprezarki 14.

Korpus turbiny skonstruowany jest konwencjo¬ nalnie i zawiera kanaly 16, doprowadzajace gazy o wysokiej energii, np. gazy wylotowe z silnika spa¬ linowego i kierujace je na wirnik turbiny 18, osa¬ dzony obrotowo w korpusie 10. Po przejsciu przez turbine gazy odprowadzane sa wylotem 20. Pomie¬ dzy korpusem turbiny 10 a kadlubem lozyskowym 12 jest osadzona pierscieniowa scianka tylna 19 tur¬ biny 18. Wirnik turbiny 18, integralny z walkiem 22, osadzony jest obrotowo w korpusie lozyskowym 12 za pomoca pary plywajacych lozysk tulejowych 24, 26, osadzonych obrotowo w kolowym otwo¬ rze 28, utworzonym w obudowie 30, stanowiacej czesc korpusu lozyskowego 12. W obudowie 30 jest usytuowany glówny kanal doprowadzajacy olej 31.

Ponadto kazde z plywajacych lozysk tulejowych 24, 26 ma liczne otwory 32. W kadlubie lozysko¬ wym 12 biegnie kanal odprowadzajacy olej 33.

Wal 22 sklada sie z trzech czesci 34, 36, 38 o róz¬ nych srednicach. Czesc o najwiekszej srednicy 34 przechodzi przez otwór 40, znajdujacy sie w kor¬ pusie 12. Szczelnosc zapewnia pierscien uszczelnia¬ jacy 42, osadzony w rowku 44 usytuowanym w cze¬ sci 34. Czesc walu 36 o srednicy posredniej biegnie przez plywajace lozysko tulejowe 24, 26 i konczy sie wystepem 46. Na czesci 88 walka 22 o najmniej¬ szej srednicy osadzony jest wirnik sprezarki 48 umieszczony w korpusie 14.

Korpus sprezarki skonstruowany jest konwencjo¬ nalnie. W korpusie znajduje sie wlot 50 gazu oraz kanal 52, o stopniowo powiekszajacym sie polu przekroju poprzecznego, do którego sprezarka do¬ prowadza gaz. Za wirnikiem sprezarki znajduje sie tylna plyta 54 (stanowiaca jednoczesnie tylna scian¬ ke korpusu 12) utrzymywana we wlasciwym po¬ lozeniu za pomca pierscieni zabezpieczajacych 56, 58, umieszczonych na jej zewnetrznym obwodzie.

Na obwodzie plyty umieszczony jest równiez gu¬ mowy pierscien ó przekroju kolowym 60, znajdu¬ jacy sie w rowfcu 62 i mocno zacisniety.

Pomiedzy tylna plyta 54, a kadlubem lozysko¬ wym 12 znajduje sie komora 64.

Czesc walka 22 jest osadzona obrotowo pomie¬ dzy wirnikiem sprezarki 48, a wystepem 46. W pier¬ wszej tulei 66 znajdujacej sie w otworze 68 plyty tylnej 54 oraz w drugiej tulei 72, przy czym obie tuleje sa oddzielone pierscieniem 70. Na obwodzie tulei 66 wyzlobiony jest pierscieniowy rowek 74.

W rowku tym jest osadzony pierscien uszczelnia¬ jacy 76 wypelniajacy otwór 68. Pierwsza tuleja 66 jest zaopatrzona w kolnierz 78 wchodzacy w komo¬ re 64. Kolnierz ten spelnia role odrzutnika oleju.

Druga tuleja 72 zaopatrzona jest w kolnierz 80 znaj¬ dujacy sie naprzeciwko wystepu 46. Pomiedzy pier¬ scieniem 70, a kolnierzem 80 powstaje lozysko opo¬ rowe i tworzy sie pierscieniowy kanal 82.

W komorze 64 umieszczony jest deilektor oleju * 84, skladajacy sie z dwóch elementów majacych ksztalt miseczek 90 i 92. .Wspomniane elementy po¬ laczone sa> ze soba podstawami miseczek. Pomiedzy 5 zewnetrznym obwodem detektora*% wewnetrznym obrysem komory 64 istnieje duzy przeswit 126.

Pierwszy element 92 rrfajacy ksztalt miseczki jest pierscieniowym kolnierzem 128 z centralnym otwo¬ rem 86. Przez otwór ten przechodzi tuleja 66. Róz- 10 nica pomiedzy srednica 130 tulei a otworem 86 jest bardzo mala. Na zewnetrznym obwodzie kolnierza 128 znajduje sie pierscieniowy element 132, pochy- - loriy w stosunku do kolnierza i stanowiacy jego in¬ tegralna czesc. Kolnierz 128 wraz z elementem 132 15 sa podobne w^calosci do filizanki lub spodka zwró¬ conego otworem w kierunku korpusu lozyskowe¬ go 12.

Drugi element 90 majacy ksztalt miseczki sklada sie z pierscieniowego kolnierza 134, którego wymia- 2C ry zewnetrznej srednicy sa zblizone do wymiarów zewnetrznej srednicy kolnierza 128. W kolnierzu tym znajduje sie centralny otwór 136 o odpowie¬ dnich wymiarach.

Integralna czescia pierscieniowego kolnierza 134 25 jest pierscieniowy element 138 wystajacy pod pew¬ nym katem na zewnetrznej srednicy kolnierza. Na tym pochylonym elemencie uformowany jest na¬ stepny pierscieniowy kolnierz 140, bedacy integral¬ na czescia tego kolnierza i jest usytuowany promie- 30 niowo. Oba czlony w ksztalcie miseczek sa polaczo¬ ne ze soba podstawami. Pomiedzy skosnymi cze¬ sciami obu elementów powstaje pierscieniowy ka¬ nal 94, zwrócony w kierunku promieniowym, na zewnatrz. Oba czlony w ksztalcie miseczek sa la- 35 czone ze soba przez polaczenie pierscieniowych kol¬ nierzy za pomoca nitowania, zgrzewania punktowe¬ go lub w inny, podobny sposób.

Zewnetrzna krawedz elementu 132 jest polaczona z wewnetrzna srednica pierscienia zewnetrznego 88 40 licznymi, waskimi zebrami 89 biegnacymi poprzez szczeline 126. Pierscien 88 zacisniety jest pomiedzy plyta tylna 54, a pierscieniem uszczelniajacym 58.

Pierwszy czlon w ksztalcie miseczki 92, pierscien 88, oraz zebra 89 moga byc wykonane jako jeden 45 element tloczony.

W kanale 82 jest umieszczona plyta 96 utrzymy¬ wana we wlasciwym polozeniu przez plyte ustala¬ jaca lozysko i odstepnik 98, który równiez jest przy¬ stosowany do ustalania plywajacego lozyska tule- 50 jowego 24, zapobiegajac jego osiowemu ruchowi w kierunku sprezarki. Ruch lozyska w kierunku tur¬ biny powstrzymywany jest przez pierscien 35 osa¬ dzony w rowku 45 znajdujacym sie w otworze 28 korpusu lozyskowego 30. 55 W korpusie lozyskowym 12 znajduje sie komora 100 polaczona ze zbiornikiem oleju pod cisnieniem (nie pokazanym). Laczy sie ona kanalami 102, 104 znajdujacymi sie w korpusie 12 z plywajacymi lo¬ zyskami tulejowymi 24, 26 oraz z kanalem 106, znaj- 60 dujacym sie równiez w korpusie 12, kanalem 108 w plycie ustalajacej lozysko i kanalami 110, 112 przechodzacymi przez plyte oporowa 96 do lozysk oporowych utworzonych przez pierscien 70 i kol¬ nierz 80. 65 Konstrukcje plyty ustalajacej lozysko i odstep-117 286 5 6 riika 98 mozna wyraznie zobaczyc na fig. 3 i fig. 1A. Plyta ustalajaca lozysko z odstepnikiem 98 ma ksztalt w przyblizeniu trójkatny i zbudowana jest z plaskiej czesci 113 i trzech integralnych nadlewów 144, 116 i 118. Nadlewy te opieraja sie na plycie oporowej 96jLutrzymujac ja we wlasciwym poloze¬ niu. Zadanl&n1 ich jest utrzymywanie plaskiej cze¬ sci 113 w pewnej odleglosci od kolnierza 80.

W miejscach, gdzie znajduja sie nadlewy 114, 116 i 118 przez plyte 98 przechodza otwory 120, przez które przechodza trzy sruby (nie pokazano) mocujace plyte oporowa 96 do korpusu lozyskowe¬ go 12. Kanal 108 doprowadzajacy olej przechodzi przez nadlew 114 (fig. 3). W srodkowej czesci ply¬ ty 98 znajduje sie otwór 121 zlozony z centralne¬ go, kolowego otworu 122 i z czterech równomiernie rozmieszczonych otworów 124, z których kazdy po¬ krywa sie czesciowo z otworem 122.

Wewnetrzne i zewnetrzne granice plywajacego lozyska tulejowego 24 sa oznaczone (fig. 3) liniami, odpowiednio, 126 i 128. Linia 126 odpowiada rów¬ niez srednicy walka. Otwór 121 jest tak wykona¬ ny, ze paski materialu 131 znajdujace sie pomiedzy otworami 124 opieraja sie o lozysko 24, przy czym zapewnione jest polaczenie lozyska z komora 64 znajdujaca sie po drugiej stronie plyty 98.

Calkowite pole styku wspomnianych pasków ma¬ terialu 130 z plywajacym lozyskiem tulej owym 24 jest nie wieksze niz, a w przyblizeniu równe, polu styku plywajacego lozyska tulejowego 24 z pier¬ scieniem 35.

Podczas pracy turbosprezarki wylotowe gazy spa¬ linowe doprowdzane sa kanalami 16 na wirnik tur¬ biny 18, a nastepnie odprowadzane sa przez wylot 20. Wskutek tego wirnik turbiny zaczyna sie obra¬ cac wywolujac tym samym obrót walka 22 i wir¬ nika sprezarki 48.

W czasie pracy turbosprezarki olej jest dopro¬ wadzany pod cisnieniem do komory 109 kanalami 102, 104 na zewnetrzne powierzchnie lozysk 24, 26 i na powierzchnie wewnetrzne tych lozysk poprzez otwory 32. Znajdujacy sie pod cisnieniem olej jest nastepnie wyciskany poprzez szczeliny pomiedzy plywajacymi lozyskami tulejowymi, a otworem 23 w korpusie lozyskowym 30 i przez szczeliny pomie¬ dzy lozyskami a walkiem 22.

W przypadku plywajacego lozyska tulejowego 24 olej wplywajacy przez zewnetrzna szczeline w kie¬ runku turbiny wyplywa przez szczeline pomiedzy pierscieniem 35, a przylegajaca do niego czescia lo¬ zyska, do kanalu olejowego 31. Olej plynacy przez zewnetrzna szczeline w kierunku sprezarki wplywa w szczeline pomiedzy plyta ustalajaca lozysko 98 z odstepnikiem, a przylegajaca do niej powierzch¬ nie lozyska, a nastepnie plynie poprzez otwór 121 do komory 64.

Pewna ilosc oleju, znajdujacego sie pod cisnie¬ niem, gromadzi sie w szczelinie pomiedzy plyta ustalajaca lozysko, a lozyskiem, wywierajac na to lozysko nacisk dzialajacy w prawa strone (fig. 1).

Wskutek tego lozysko byloby dociskane do pierscie¬ nia 35. Zjawisko to zostalo wyeliminowane przez zastosowanie plyty ustalajacej lozysko 98 z odstep¬ nikiem, w której otwory 124 ulatwiaja usuwanie pe¬ wnej ilosci znajdujacego sie pod cisnieniem oleju do komory 64 poprzez szczeliny nadlewami 114, 116 i 118.

W czasie normalnej pracy, wskutek obrotów wir¬ nika sprezarki 48 poprzez wlot 50 zasysane jest po- 5 wietrze, sprezane nastepnie w kanale 52, skad do¬ starczane jest ono do miejsca wykorzystania.

Podczas gdy predkosc turbiny jest niska, silnik zasysa wiecej powietrza niz moze dostarczyc spre¬ zarka. W tym przypadku w korpusie sprezarki i w obszarze za wirnikiem sprezarki powstaja cisnienia nizsze od cisnienia atmosferycznego.

Normalne cisnienie w komorze 64 jest zblizone do cisnienia atmosferycznego lub nieco od niego wyzsze poniewaz laczy sie ona z glównym kanalem olejowym 33. Wskutek tego pomiedzy komora 64, a powierzchnia plyty tylnej 54, znajdujaca sie po stronie sprezarki powstaje róznica cisnien, wywo¬ lujaca przeplyw cieczy z komory 64 na powierzch¬ nie plyty tylnej znajdujaca sie po stronie sprezar¬ ki. Przeplyw ten zazwyczaj istnieje w obszarze znaj¬ dujacym sie w poblizu walu wskutek czego spre¬ zarka zasysa olej z lozysk. Wskutek obecnosci de- flektora oleju 84 przeplyw ten odbywa sie raczej wokól jego zewnetrznego obwodu niz w poblizu walka.

W obszarze w poblizu zewnetrznego obwodu de- flektora znajduje sie w glównej mierze powietrze i piana olejowa, a nie ciekly olej, a zatem prze¬ plyw oleju w kierunku sprezarki jest minimalny.

Pewna ilosc oleju, która przedostanie sie wokól ze¬ wnetrznego obwodu deflektora 84 zatrzymywana jest w kanale 94 i kierowana ku dolowi, a nastep¬ nie z kanalu 94 poprzez kanal odprowadzajacy olej 33 do miski olejowej (nie pokazano).

Pewna ilosc oleju, która przedostanie sie przez otwór 86 w deflektorze 84, wraz z olejem który nie zostal zatrzymany w kanale 94 jest odrzucana przez odrzutnik 78, nie pozwalajacy olejowi na przeplyw w kierunku sprezarki.

W urzadzeniu wedlug wynalazku mozna wprowa¬ dzic wiele ulepszen natomiast konstrukcja zespolu wirujacego lub zespolu z wprowadzonymi zmiana¬ mi moze byc zastosowana w innych maszynach niz turbosprezarki. , Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie zmniejszajace przeciek oleju z ze¬ spolu wirujacego zawierajacego wirniki, korpus z komorami, zespól lozyskowy i wal, na którym sa osadzone wirniki, znamienny tym, ze wal (22) pod¬ party jest obrotowo w zespole lozyskujacym umie¬ szczonym w korpusie (12), w którym jest usytuo¬ wana komora (64) otaczajaca czesc (38) walu (22), rozciagajaca sie pomiedzy zespolem lozyskujacym a koncowa scianka korpusu, przez która przecho¬ dzi wal (22), przy czym na czesci (38) walu (22) jest osadzony, obracajacy sie wraz z walem (22) odrzut¬ nik oleju (78), zas w komorze (64) jest usytuowany deflektor oleju (84), z otworem (86), przez który przechodzi wal (22) oraz kanal (94) otwarty do ko¬ mory (64) w kierunku przeciwnym do miejsca usy¬ tuowania walu (22). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 117 286 8 deflektor oleju (84) jest zamocowany nieruchomo wzgledem walu (22). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamien¬ ne tym, ze powierzchnia deflektora (84) zwrócona w kierunku lozyska (24) ma ksztalt miseczki. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pomiedzy tuleja (66) na wale (22), a otworami (86) deflektora (84) znajduje sie mala szczelina. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym* ze deflektor oleju (84) zawiera dwa pierscieniowe czlony (90, 92) majace fcsztalt miseczek polaczonych ze soba podstawami. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze deflektor (84) jest polaczony z korpusem (12) aa pomoca zeber (89) stanowiacych integralna czesc zewnetrznej srednicy deflektora.

—FIG. I-117 286 -FIG. IA-117 286 --FIG.3- -FIG 2^- ZGK 1255/1100/82 110 egz.

Cena 100,— zl

Claims (6)

Zastrzezenia patentowe

1. Urzadzenie zmniejszajace przeciek oleju z ze¬ spolu wirujacego zawierajacego wirniki, korpus z komorami, zespól lozyskowy i wal, na którym sa osadzone wirniki, znamienny tym, ze wal (22) pod¬ party jest obrotowo w zespole lozyskujacym umie¬ szczonym w korpusie (12), w którym jest usytuo¬ wana komora (64) otaczajaca czesc (38) walu (22), rozciagajaca sie pomiedzy zespolem lozyskujacym a koncowa scianka korpusu, przez która przecho¬ dzi wal (22), przy czym na czesci (38) walu (22) jest osadzony, obracajacy sie wraz z walem (22) odrzut¬ nik oleju (78), zas w komorze (64) jest usytuowany deflektor oleju (84), z otworem (86), przez który przechodzi wal (22) oraz kanal (94) otwarty do ko¬ mory (64) w kierunku przeciwnym do miejsca usy¬ tuowania walu (22).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 117 286 8 deflektor oleju (84) jest zamocowany nieruchomo wzgledem walu (22).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamien¬ ne tym, ze powierzchnia deflektora (84) zwrócona w kierunku lozyska (24) ma ksztalt miseczki.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pomiedzy tuleja (66) na wale (22), a otworami (86) deflektora (84) znajduje sie mala szczelina.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym* ze deflektor oleju (84) zawiera dwa pierscieniowe czlony (90, 92) majace fcsztalt miseczek polaczonych ze soba podstawami.

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze deflektor (84) jest polaczony z korpusem (12) aa pomoca zeber (89) stanowiacych integralna czesc zewnetrznej srednicy deflektora. —FIG. I-117 286 -FIG. IA-117 286 --FIG.3- -FIG 2^- ZGK 1255/1100/82 110 egz. Cena 100,— zl