PT89639B

PT89639B - Vedacao radial

Info

Publication number: PT89639B
Application number: PT89639A
Authority: PT
Inventors: Ceasar U Kosi
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1993-12-31
Also published as: US4875691A; KR890013421A; JPH01242874A; ES2012257A6; PT89639A; NL8900179A; KR970006968B1; JP2802764B2

Description

WESTINGHOUSE ELECERIC CORPORATION

VEDAÇÃO RADIAL

A presente invenção diz respeito a uma vedação radial que se destina a ser utilizada em ligação com um membro cilíndrico rotativo que passa através de um membro fixo, e mais particularmente, a uma vedação radial aperfeiçoada utilizável num sistema de combustão rotativo de uma turbina de gás ou-4e-motor a jacto.

Em certas operações industriais, é necessário manter uma vedação substancialmente estanque ao ar entre um membro cilíndrico rotativo e um membro fixo através do qual passa o membro rotativo. Isso é particularmente verdade em ligação com os sistemas de combustão de turbinas de gás rotativos, nos quais um membro rotativo, tal como um tubo ou veio, passa através de uma parede fixa de uma caldeira. Em tais sistemas, é necessário manter uma vedação substancialmente estanque ao ar entre o membro rotativo e o elemento fixo para manter mínimas as perdas de calor e controlar a temperatura no sistema de combustão. Frequentemente, o membro rotativo perde a sua forma circular e por tanto tem um movimento excêntrico. Além disso, como os sistemas de combustão funcionam a temperaturas elevadas, é necessário proporcionar meios para compensar a dilatação e a contracção das peças. Nessas circunstâncias, é difícil proporcionar uma vedação radial substancialmente estanque ao ar.

Têm sido conhecidas na técnica actual vedações radiais que se destinam a ser utilizadas em ligação com fornos de ustulação rotativos. Por exemplo, a patente de invenção norte-americana NR 2 469 078 de Robinson, descreve uma vedação para fornos rotativos com um certo número de segmentos ligados de maneira elástica entre si para formar um anel de vedação elástico em torno do forno rotativo. Tais vedações não têm provado satisfatoriamente de maneira completa, embora proporcionando uma vedação estanque ao ar.

Um objecto da presente invenção consiste em proporcionar uma vedação radial para utilizar em ligação com um membro cilíndrico rotativo que passa através de um membro fixo que ê substancialmente estanque ao ar.

Um outro objecto da presente invenção consiste em proporcionar uma vedação radial que compensa a dilatação e a contracção das peças com ela associadas, bem como a excentricidade de membros rotativos que deixaram de ter a forma circular.

Segundo a presente invenção, esses objectivos são atingidos proporcionando uma vedação radial, para utilizar em ligação com um membro cilíndrico rotativo que passa através de um membro fixo, que inclui uma sapata flutuante circular montada no elemento fixo e envolvendo o elemento rotativo. A sapata é constituída por um certo número de segmentos arqueados, ligados elasticamente entre si em tomo do elemento rotativo, a ele aplicado em condições de vedação. Uma placa sobreposta é montada numa das extremidades de cada segnento de modo a sobrepor-se a uma extremidade de um segmento adjacente para vedar os espaços entre segmentos adjacentes. Um cabo envolve uma porção substancial da sapata para limitar o seu movimento para fora. Uma camada de desgaste resistente pode ser proporcionada entre a sapata e o membro rotativo. Pode também montar-se um colar em torno do membro rotativo, sendo a sapata mantida encostada com vedação ao colar.

Estes e outros objectos e vantagens, que adiante se tornarão evidentes, residem nos pormenores da construção e funcionamento da presente invenção como se descreve mais cómpletamente nas reivindicações anexas, fazendo referência aos desenhos anexos, nos quais os mesmos números indicam as mesmas partes em todos eles, e cujas figuras representam:

A fig. 1, uma vista de frente de uma vedação radial segundo a presente invenção; e

A fig. 2, uma vista em corte transversal feita pela linha (2-2) da fig. 1.

Fazendo agora referência aos desenhos em pormenor, nas fig. 1 e 2 está representada uma vedação radial, genericamente designada pelo número (10), para ser utilizada em ligação com um membro cilíndrico (12) rotativo, que passa através de um membro fixo (14). A vedação é particularmente utilizável em ligação com um sistema de combustão rotativo, tal como o representado na patente de invenção norte-americana N2 3 822 651 de Harris et al., que utiliza um forno rotativo em combinação com uma caldeira ou fornalha. Num tal sistema, um tubo estende-se através da caldeira para se ligar com uma extremidade do forno rotativo e roda com este último. A vedação radial (10) segundo a presente invenção está particularmente adaptada para ser usada no ponto onde o tubo rotativo passa através da parede fixa da caldeira.

A vedação radial (10) inclui uma sapata flutuan te circular (16) montada móvel no elemento fixo (14) e envolvendo o membro rotativo ou tubo (12). A sepata (16) é constituída por um certo número de segmentos circulares (18) ligados entre si de maneira elástica em torno do membro rotativo (12) aplicados ao mesmo em condições de vedação. Cada segmento circular (18) tem uma placa de sobreposição (20), fixada rigidamente na mesma numa das extremidades para se sobrepor à extremidade de um segmento adjacente para vedar os espaços entre segnentos adjacentes. Como se mostra na fig. 1, cada segmento (18) tem uma placa de sobreposição fixada na sua extremidade da direita, em sobreposição, mas não ligada, com a secção adjacente, para cobrir o espaço (22) entre segmentos adjacentes.

Cada extremidade de cada segmento (18) está provida de um suporte elevado (24). Os suportes em extremi

dades adjacentes dos segmentos estão ligados por um parafuso (26), que tem uma mola (28) em torno de uma sua extremidade situada entre um dos suportes (24) e duas porcas (30), de modo que pode ajustar-se a tensão da mola aplicada contra o suporte apertando e desapertando as porcas. Ajustando a tensão das molas (28), pode ajustar-se a pressão da sapata contra o membro rotativo.

Como melhor se vê na fig. 2, cada segmento (18) da sapata (16) tem uma configuração da secção transversal em forma de L com uma perna mais curta horizontal (32) e uma perna mais comprida vertical (16) perpendicular à mesma. De preferência, a vedação inclui também um colar (36) fixado rigidamente numa das extremidades ao membro rotativo (12) numa posição afastada do membro rotativo. Além disso, a vedação inclui de preferência uma camada (38) de material resistentes ao desgaste entre a perna horizontal (32) de cada segmento circular e o colar (36). A camada (38) pode ser feita de qualquer material resistente ao desgaste apropriado, tal como bronze ou um material plástico como 0 teflon.

Um cabo (40) estende-se ao longo de uma porção substancial da sapata (16) para limitar a extenção de que a sapata pode deslocar-se para fora. A folga no cabo pode ser ajustada por meio de um ajustador do cabo (42) fixado em cada extremidade do cabo. 0 cabo estende-se através de cada um dos suportes (24) montados nos segmentos circulares (18) da sapata (16).

A sapata flutuante (16) está montada no membro fixo (14) por meio de um certo número de parafusos (44)

espaçados uniformemente em torno da sapata. 0 corpo de cada parafuso (44) estende-se através de um furo (46) na perna vertical (34) de cada segmento circular da sapata e é enroscado no elemento fixo (14). Cada furo (46) tem um perímetro maior do que o do corpo do parafuso (44), como se vê mais claramente na fig. 2, a fim de facilitar o movimento flutuante dos segmentos da sapata. A sapata flutuante ajusta-se automaticamente ao desgaste da camada resistente ao desgaste (38). Os espaços (22) entre segmentos (18) da sapata adjacentes permitem que a sapata encolha automaticamente à medida que se desgasta a camada resistente ao desgaste.

Intercaladas em sanduíche entre a cabeça do parafuso (44) e a perna vertical (34) de cada segmento estão uma anilha em forma de placa (48) e uma anilha elástica cónica (50). Cada uma das anilhas (48) tem uma porção de corpo maciço que é maior do que cada furo (46) a fim de vedar qualquer fuga que tendesse a formar-se através de cada furo. Como se mostra na fig. 2, cada anilha (48) assenta junto da perna vertical (34) e cada segmento circular e a anilha elástica cónica (50) exerce pressão contra a anilha de placa. A anilha elástica cónica pode ser uma anilha belleville. Nesta construção, a anilha elástica assenta fazendo pressão para baixo em cada uma das anilhas de placa e tem a seu cargo a maior parte do peso do conjunto de vedação radial.

Da descrição pormenorizada anterior ê evidente

que se proporcionam características vantajosas com a presente invenção. Proporciona-se uma vedação radial que inclui placas de sobreposição que cobrem os espaços entre segmentos adjacentes da sapata flutuante para desse modo proporcionar uma vedação eficaz nesses espaços e também inclui anilhas de placa para proporcionar uma vedação eficaz em torno dos furos nos segmentos da sapata para vedar os furos contra fugas. Além disso, a sapata é montada na parte fixa de maneira que se permitem à sapata movimentos ou flutuações para compensar as excentricidades ou desvios da forma circular do membro rotativo durante o funcionamento, mantendo-se no entanto a vedação eficaz. As ligações elásticas entre segnentos adjacentes da sapata facilitam além disso o movimento de flutuação da sapata. A sapata flutuante permite assim o movimento axial, lateral e rotativo do membro rotativo, mantendo sempre a vedação eficaz. 0 cabo que circunda uma porção substancial da sapata limita o movimento para fora da sapata, funcionando além disso como caracter!stica de segurança.

Numerosas alterações e modificações da estrutura aqui descrita podem ser sugeridas pelos entendidos na matéria. Deve no entanto entender-se que a presente descrição diz respeito a formas de realização preferidas da presente invenção, sendo dada apenas para fins de ilustração e não devendo entender-se como uma limitação da presente invenção. Todas essas modificações que não se afastem no espírito da presente invenção devem considerar-se incluídas no escopo das reivindicações anexas.

Claims

Reivindicações

1.- Vedação radial (10) oue se destina a ser utilizada em ligação com um membro cilíndrico rotativo (12) que passa através de uw-.-memfo-eo-estacionário (14) que compreende uma sapata flutuante circular (16) montada no membro fixo (14) e envolvendo o referido membro rotativo (12), compreendendo a referida sapata (16) um certo número de segmentos circulares (18) ligados entre si elasticamente em torno do referido membro rotativo (12), a ele aplicado em condições de vedação, caracterizada por incluir uma placa de sobreposição (20) montada numa extremidade de cada um dos referidos segmentos (18) para se sobrepor a uma extremidade de um segmento (18) adjacente para vedar os espaços (22) entre segmentos adjacentes (18) e por um cabo (40) envolver uma porção substancial da referida sapata (16) para limitar o seu movimento para fora.
2. Vedaçao radial (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por incluir um colar (36) montado em torno do referido membro rotativo (12) e por a referida sapata (16) estar aplicada ao referido colar (36) em condições de vedação,
3. - Vedação radial (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por incluir uma camada resistente ao desgaste (38) entre a referida sapata (16) e o referido elemento rotativo (12).
4. - Vedação radial (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por um certo número de parafusos (44) que se estende atravé de um certo número de furos (46) na referida sapata (16) e ligados·ao—referido membro fixo (14) para montar a referida sapata (16) no referido elemento fixo (14) , sendo cada um dos referidos furos (46) maior do que o corpo de cada um dos referidos oarafusos (44) para permitir que a referida sapata (16) seja flutuante, e uma anilha de placa (48) e uma anilha elástica cónica (50) montadas entre a cabeça de cada parafuso (44) e o referido membro fixo (14), sendo a referida anilha de placa (48) maior do que o referido furo (46) para proporcionar uma vedação contra fugas através do mesmo.
5. - Vedação radial (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por incluir um dispositivo de polarização mecânica (26,28,30) que mantém uma pressão dc fecho entre a referida sapata (16) e o referido membro rotativo (12).
6.- Vedação radial (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por incluir um dispositivo (42) para ajustar a folga do referido cabo (40), »·

Lisboa, 3 de Fevereiro de 1989

RESUMO

Vedaçao radial

A invenção refere-se a uma vedação radial (10) para utilização em ligação com um membro cilíndrico rotativo (12) que passa através de um membro fixo (14) que inclui uma sapata flutuante circular (16) montada no elemento fixo (14) e envolvendo o membro rotativo (12) para absorver o movimento axial, lateral e rotativo do membro rotativo (12), ao mesmo tempo que proporciona uma vedação eficaz.