RU167797U1 - Labyrinth seal - Google Patents
Labyrinth seal Download PDFInfo
- Publication number
- RU167797U1 RU167797U1 RU2015137117U RU2015137117U RU167797U1 RU 167797 U1 RU167797 U1 RU 167797U1 RU 2015137117 U RU2015137117 U RU 2015137117U RU 2015137117 U RU2015137117 U RU 2015137117U RU 167797 U1 RU167797 U1 RU 167797U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seal
- rotor
- radial
- radial inner
- scallops
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/44—Free-space packings
- F16J15/447—Labyrinth packings
Abstract
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машинах различного назначения для уплотнения радиальных зазоров между вращающимися и неподвижными узлами.Технический результат достигается тем, что в лабиринтном уплотнении, содержащем корпус уплотнения, установленный в статор и сопрягаемый с ротором, на радиальной внутренней поверхности которого последовательно выполнены кольцевые канавки, формирующие уплотнительные гребешки, при чем кольцевая канавка выполнена зигзагообразной формы, при этом торцевые поверхности гребешков параллельны друг к другу, а относительно радиальной внутренней поверхности корпуса уплотнения расположены под углом от 60 до 90 градусов.Изобретение обеспечивает высокую эффективность за счет малых протечек через уплотнение и сохранение работоспособности уплотнения при увеличении радиального зазора в процессе эксплуатации.The invention relates to a sealing technique and can be used in machines for various purposes to seal radial gaps between rotating and stationary nodes. The technical result is achieved by the fact that in a labyrinth seal containing a seal housing mounted in the stator and mating with the rotor on the radial inner surface of which consecutively made annular grooves forming sealing scallops, wherein the annular groove is made in a zigzag shape, while the end along erhnosti ridges are parallel to each other and relative to the radial inner surface of the seal housing disposed at an angle of 60 to 90 gradusov.Izobretenie provides high efficiency due to small leaks through the seal and maintaining sealing performance by increasing the radial clearance during operation.
Description
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машинах различного назначения для уплотнения радиальных зазоров между вращающимися и неподвижными узлами.The invention relates to a sealing technique and can be used in machines for various purposes for sealing radial gaps between rotating and fixed nodes.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является лабиринтное уплотнение, содержащее корпус уплотнения, установленный в статор и сопрягаемый с ротором, на радиальной внутренней поверхности которого последовательно выполнены кольцевые канавки, формирующие уплотнительные гребешки, внутренние кромки которых образуют с ротором лабиринтный зазор (В.Б. Шнепп. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. - М.: Машиностроение, 1995. - стр. 131), которое принято за прототип.The closest analogue to the claimed invention is a labyrinth seal containing a seal housing installed in the stator and mating with the rotor, on the radial inner surface of which are annular grooves forming sealing ridges, the inner edges of which form a labyrinth gap with the rotor (V. B. Shnepp The design and calculation of centrifugal compressor machines. - M .: Mechanical Engineering, 1995. - p. 131), which is taken as a prototype.
Недостатком данной конструкции является то, что при работе в результате закручивания потока газа в уплотнении при наличии эксцентриситета ротора резко увеличивается силовое воздействие на поверхность ротора от возникающих циркуляционных сил.The disadvantage of this design is that when working as a result of swirling the gas flow in the seal in the presence of an eccentricity of the rotor, the force effect on the rotor surface from the arising circulation forces sharply increases.
В результате силового воздействия могут возникать резонансные явления на собственной частоте ротора, что может привести к возникновению вибраций с амплитудой, превышающей зазоры в подшипниках, что приводит к износу гребешков лабиринтов и часто к разрушению оборудования.As a result of the force action, resonance phenomena can occur at the natural frequency of the rotor, which can lead to vibrations with an amplitude exceeding the clearances in the bearings, which leads to wear of the ridges of the labyrinths and often to destruction of equipment.
Силы значительно возрастают при изнашивании гребешков, увеличении радиального зазора и несоосности роторной и статорной части, что приводит к возрастанию потока утечек, снижению тем самым эффективности работы уплотнения и возрастанию радиальных и осевых сил, действующих на ротор.The forces increase significantly with the wear of the scallops, an increase in the radial clearance and misalignment of the rotor and stator parts, which leads to an increase in leakage flow, thereby reducing the efficiency of the seal and an increase in the radial and axial forces acting on the rotor.
Задачей изобретения является повышение эффективности уплотнения в части уменьшения радиальных динамических воздействий на ротор при увеличении радиального зазора и наличии несоосности роторной и статорной части уплотнения.The objective of the invention is to increase the efficiency of the seal in terms of reducing radial dynamic effects on the rotor with increasing radial clearance and the presence of misalignment of the rotor and stator part of the seal.
Технический результат заключается в устранении вихревых образований между гребешками в канавках уплотнения за счет формы гребешков и канавок заявляемого изобретения и снижении циркуляционных сил, действующих на ротор, что позволяет повысить эффективность лабиринтного уплотнения при увеличении зазора и несоосности роторной и статорной частей уплотнения.The technical result consists in eliminating vortex formations between the scallops in the seal grooves due to the shape of the scallops and grooves of the claimed invention and in reducing the circulating forces acting on the rotor, which makes it possible to increase the efficiency of the labyrinth seal with increasing clearance and misalignment of the rotor and stator parts of the seal.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном лабиринтном уплотнении, содержащем корпус уплотнения, установленный в статор и сопрягаемый с ротором, на радиальной внутренней поверхности которого последовательно выполнены кольцевые канавки, формирующие уплотнительные гребешки, при чем кольцевая канавка выполнена зигзагообразной формы, при этом торцевые поверхности гребешков параллельны друг к другу, а относительно радиальной внутренней поверхности корпуса уплотнения расположены под углом от 60 до 90 градусов.The specified technical result is achieved by the fact that in the known labyrinth seal containing the seal housing mounted in the stator and mating with the rotor, on the radial inner surface of which there are successively made annular grooves forming sealing ridges, wherein the annular groove is made in a zigzag shape, while the end surfaces scallops are parallel to each other, and with respect to the radial inner surface of the seal body are located at an angle of 60 to 90 degrees.
Благодаря введению в известный объект гребешков зигзагообразной формы, расположенных под углом к радиальной внутренней поверхности корпуса от 60 до 90 градусов, лабиринтное уплотнение обеспечивает:Thanks to the introduction of zigzag scallops into a known object, located at an angle to the radial inner surface of the housing from 60 to 90 degrees, the labyrinth seal provides:
- отсутствие вихревых образований между гребешками, которые приводят к появлению циркуляционных сил в уплотнении, что обеспечивает динамическую устойчивость ротора, особенно в оборудовании, работающем под большим давлением;- the absence of vortex formations between the combs, which lead to the appearance of circulating forces in the seal, which provides dynamic stability of the rotor, especially in equipment operating under high pressure;
- снижение закрутки потока на входе в лабиринтное уплотнение за счет наличия выступающих в поток гребешков. Гребешки служат в качестве направляющих элементов, рассекающих вращающийся поток и направляющих его в уплотнение вдоль оси;- reducing the swirling flow at the entrance to the labyrinth seal due to the presence of protruding scallops in the flow. Scallops serve as guiding elements dissecting the rotating flow and guiding it into the seal along the axis;
- повышенную жесткость гребешков уплотнения и, как следствие, возможность использования при больших перепадах давления.- increased rigidity of the combs of the seal and, as a consequence, the ability to use with large pressure drops.
На фиг. 1 представлено лабиринтное уплотнение машины в разрезе.In FIG. 1 shows a labyrinth seal of a machine in section.
На фиг. 2 показан вид А по фигуре 1 этого уплотнения.In FIG. 2 shows a view A from figure 1 of this seal.
Лабиринтное уплотнение содержит роторную часть 1 и корпус уплотнения (статор) 2, между которыми имеется зазор δ. Корпус 2 выполнен в виде кольца, на внутренней поверхности которого расположены гребешки 3, каждый гребешок детали расположен относительно друг друга параллельно, а к радиальной внутренней поверхности корпуса 2 - под углом α. Угол α составляет 60-90 градусов. При этом гребешки формируют кольцевые канавки 4 зигзагообразной формы. Количество гребешков зависит от конструкции узла и условий работы лабиринтного уплотнения.The labyrinth seal contains a
Изготавливаются такие лабиринтные уплотнения по технологии селективного лазерного сплавления, например, на установке Concept Laser М2.Such labyrinth seals are manufactured using selective laser fusion technology, for example, at a Concept Laser M2 installation.
Заявляемое устройство работает следующим образом. В уплотнении при движении потока рабочей среды через радиальный зазор δ между гребешками 3 корпуса 2 и ротором 1 за счет перепада давления рабочая среда дросселируется в зазорах между уплотнительными гребешками и поверхностью ротора. Зигзагообразная форма кольцевых канавок разбивает поток среды на входе в уплотнение на отдельные струи, а также препятствует образованию в кольцевых канавках между гребешками вихревых явлений, способствующих появлению циркуляционных сил на ротор.The inventive device operates as follows. In the seal, when the medium flows through the radial clearance δ between the
Таким образом, изобретение обеспечивает высокую эффективность уплотнения и уменьшает циркуляционные силы, тем самым снижая силовое воздействие на ротор при увеличении радиального зазора в процессе эксплуатации.Thus, the invention provides high sealing efficiency and reduces circulation forces, thereby reducing the force on the rotor with increasing radial clearance during operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015137117U RU167797U1 (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Labyrinth seal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015137117U RU167797U1 (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Labyrinth seal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU167797U1 true RU167797U1 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=58451541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015137117U RU167797U1 (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Labyrinth seal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU167797U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5029876A (en) * | 1988-12-14 | 1991-07-09 | General Electric Company | Labyrinth seal system |
RU2168089C2 (en) * | 1999-02-22 | 2001-05-27 | ОАО "Авиадвигатель" | Labyrinth seal |
RU2204071C2 (en) * | 2001-07-24 | 2003-05-10 | Иркутский военный авиационный инженерный институт | Labyrinth seal |
RU116934U1 (en) * | 2012-01-10 | 2012-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | LABYRINTH SEAL BETWEEN STATOR AND ROTOR OF A SHOVELING MACHINE WITH ZIGZAG SHAWS |
-
2015
- 2015-08-31 RU RU2015137117U patent/RU167797U1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5029876A (en) * | 1988-12-14 | 1991-07-09 | General Electric Company | Labyrinth seal system |
RU2168089C2 (en) * | 1999-02-22 | 2001-05-27 | ОАО "Авиадвигатель" | Labyrinth seal |
RU2204071C2 (en) * | 2001-07-24 | 2003-05-10 | Иркутский военный авиационный инженерный институт | Labyrinth seal |
RU116934U1 (en) * | 2012-01-10 | 2012-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | LABYRINTH SEAL BETWEEN STATOR AND ROTOR OF A SHOVELING MACHINE WITH ZIGZAG SHAWS |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
П.И.Орлов Основы конструирования т.1. М., Машиностроение, 1988, с.493, рис.683. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10316679B2 (en) | Seal structure and rotating machine | |
CN104662305B (en) | Rotating machinery | |
JP6088634B2 (en) | Labyrinth seal for turbine | |
US10605105B2 (en) | Bi-directional shaft seal | |
KR101950924B1 (en) | complex sealing apparatus for turbine | |
US9909440B2 (en) | Interlocking hole pattern seal | |
CN105899763B (en) | Turbine bearing(s) shell | |
CN101925766A (en) | Seal assembly | |
US20120315138A1 (en) | Compliant plate seal assembly for a turbo machine | |
CN108699915B (en) | Seal structure and turbo machine | |
US9103224B2 (en) | Compliant plate seal for use with rotating machines and methods of assembling a rotating machine | |
DK3172401T3 (en) | ROTATION PISTON AND CYLINDER FITTINGS | |
KR102050186B1 (en) | Seal pin, seal structure and turbo machine | |
US20170130737A1 (en) | Rotary machine | |
RU167797U1 (en) | Labyrinth seal | |
JP2019173670A (en) | Turbine moving blade and rotary machine | |
JP2017020412A (en) | Fluid machine and shaft seal device | |
KR20190108560A (en) | Turbines, corresponding steam turbines and how they work | |
JP2014152696A (en) | Labyrinth seal device, and turbomachine using the same | |
RU2440519C1 (en) | Radial gasostatic bearing | |
JP7224630B2 (en) | dry gas seal | |
RU202076U1 (en) | TURBO ROTOR SEAL | |
KR101914776B1 (en) | hybrid sealing apparatus for turbine | |
SU929939A1 (en) | Labirinth-type packing | |
RU2541621C1 (en) | Dynamic sealing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190901 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20210601 |