RU2012103747A - Уплотнительный узел и способ его изготовления - Google Patents

Уплотнительный узел и способ его изготовления Download PDF

Info

Publication number
RU2012103747A
RU2012103747A RU2012103747/06A RU2012103747A RU2012103747A RU 2012103747 A RU2012103747 A RU 2012103747A RU 2012103747/06 A RU2012103747/06 A RU 2012103747/06A RU 2012103747 A RU2012103747 A RU 2012103747A RU 2012103747 A RU2012103747 A RU 2012103747A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
segment
sealing ring
rotor
arcuate
barrier
Prior art date
Application number
RU2012103747/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2581534C2 (ru
Inventor
Бинаяк РОЙ
Хришикеш Вишвас ДЭО
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дженерал Электрик Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of RU2012103747A publication Critical patent/RU2012103747A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2581534C2 publication Critical patent/RU2581534C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • 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
    • F16J15/445—Free-space packings with means for adjusting the clearance
    • 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
    • F16J15/4472—Labyrinth packings with axial path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/025—Seal clearance control; Floating assembly; Adaptation means to differential thermal dilatations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

1. Уплотнительный узел (32) для турбомашины (10), содержащей неподвижный корпус (18) и ротор (20), расположенный с возможностью вращения вокруг оси (22), содержащийпо меньшей мере одну дугообразную пластину (44), присоединенную к внутренней поверхности (49) неподвижного корпуса (18) и расположенную в радиальной плоскости,по меньшей мере один сегмент (46) уплотнительного кольца, расположенный между ротором (20) и указанной пластиной (44) с возможностью перемещения вдоль пластины (44) в радиальном направлении (42), при этом сегмент (46) уплотнительного кольца содержит по меньшей мере один барьер (56), который ограничивает окружной поток (58, 60) текучей среды вдоль сегмента (46) уплотнительного кольца,дугообразные зубцы (54), расположенные между сегментом (46) уплотнительного кольца и ротором (20), причем зазоры (132) по меньшей мере у двух дугообразных зубцов (54) отличаются друг от друга, при этом зазоры (132) у дугообразных зубцов (54) создают пассивную обратную связь в гидростатических силах, создаваемых перепадом давлений в уплотнительном узле (32), так что при уменьшении зазора (132) при вершине зубца направленные наружу радиальные силы вызывают перемещение сегмента (46) уплотнительного кольца от ротора (20), а при увеличении указанного зазора (132) направленные внутрь радиальные силы вызывают перемещение сегмента (46)уплотнительного кольца к ротору(20), иподжимающий элемент (48), расположенный между дугообразной пластиной (44) и сегментом (46) уплотнительного кольца и присоединенный к ним.2. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором барьер (56) расположен вблизи конца сегмента (46) уплотнительного кольца.3. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором барьер (56) расположен в

Claims (15)

1. Уплотнительный узел (32) для турбомашины (10), содержащей неподвижный корпус (18) и ротор (20), расположенный с возможностью вращения вокруг оси (22), содержащий
по меньшей мере одну дугообразную пластину (44), присоединенную к внутренней поверхности (49) неподвижного корпуса (18) и расположенную в радиальной плоскости,
по меньшей мере один сегмент (46) уплотнительного кольца, расположенный между ротором (20) и указанной пластиной (44) с возможностью перемещения вдоль пластины (44) в радиальном направлении (42), при этом сегмент (46) уплотнительного кольца содержит по меньшей мере один барьер (56), который ограничивает окружной поток (58, 60) текучей среды вдоль сегмента (46) уплотнительного кольца,
дугообразные зубцы (54), расположенные между сегментом (46) уплотнительного кольца и ротором (20), причем зазоры (132) по меньшей мере у двух дугообразных зубцов (54) отличаются друг от друга, при этом зазоры (132) у дугообразных зубцов (54) создают пассивную обратную связь в гидростатических силах, создаваемых перепадом давлений в уплотнительном узле (32), так что при уменьшении зазора (132) при вершине зубца направленные наружу радиальные силы вызывают перемещение сегмента (46) уплотнительного кольца от ротора (20), а при увеличении указанного зазора (132) направленные внутрь радиальные силы вызывают перемещение сегмента (46)уплотнительного кольца к ротору(20), и
поджимающий элемент (48), расположенный между дугообразной пластиной (44) и сегментом (46) уплотнительного кольца и присоединенный к ним.
2. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором барьер (56) расположен вблизи конца сегмента (46) уплотнительного кольца.
3. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором барьер (56) расположен в направлении внутренней части сегмента (46) уплотнительного кольца.
4. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором пара наружных барьеров (56) расположена вблизи концов сегмента (46) уплотнительного кольца, а внутренний барьер (56) расположен в направлении внутренней части сегмента (46) уплотнительного кольца.
5. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором барьер (56) содержит металлическую пластину, соединяющую вершины (116) дугообразных зубцов (54).
6. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором барьер (56) выровнен с внутрисегментным зазором, расположенным между двумя смежными сегментами (46) уплотнительного кольца.
7. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором барьер (56) имеет дугообразную форму, если смотреть вдоль оси (22) ротора (20).
8. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором пассивная обратная связь в гидростатических силах поддерживает равновесный зазор между указанными дугообразными зубцами (54) и ротором (20) с обеспечением предотвращения вхождения дугообразных зубцов (54) в контакт с ротором (20) во время переходных состояний ротора.
9. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором указанные дугообразные зубцы (54) расположены на сегменте (46) уплотнительного кольца.
10. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором имеются две или более подгруппы (150, 152) дугообразных зубцов (54), причем схема зазоров (132) у дугообразных зубцов (54) повторяется в указанных двух или более подгруппах (150,152) дугообразных зубцов (54).
11. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором поверхность (114) барьера (56), обращенная к ротору (20), не является прямолинейной.
12. Уплотнительный узел (32) по п.1, в котором поджимающий элемент (48) содержит изогнутые элементы, механически присоединенные к неподвижному корпусу (18) и сегменту (46) уплотнительного кольца и выполненные с возможностью действия в качестве опор и с обеспечением возможности перемещения сегмента (46) уплотнительного кольца в радиальном направлении (42) и предотвращения его перемещения в осевом направлении (40).
13. Способ (190) изготовления уплотнительного узла (32) для турбомашины (10), содержащей неподвижный корпус (18) и ротор (20), расположенный с возможностью вращения вокруг оси (22), включающий
создание (192) дугообразного сегмента (46) уплотнительного кольца, предназначенного для установки между ротором (20) и неподвижным корпусом (18), причем указанный дугообразный сегмент (46) имеет внутреннюю поверхность (49) и наружную поверхность (51) и содержит по меньшей мере один барьер (56) и дугообразные зубцы (54), расположенные на указанной внутренней поверхности (49), при этом зазоры (132) по меньшей мере у двух дугообразных зубцов (54) отличаются друг от друга, и
присоединение (194) поджимающего элемента (48) к наружной поверхности (51) сегмента (46) уплотнительного кольца.
14. Способ (190) по п.13, в котором барьер (56), по существу, параллелен указанной оси (22).
15. Способ (190) по п.13, в котором барьер (56) размещают вблизи конца дугообразного сегмента (46) уплотнительного кольца.
RU2012103747/02A 2011-01-31 2012-01-30 Уплотнительный узел и способ его изготовления RU2581534C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/018,080 2011-01-31
US13/018,080 US9074486B2 (en) 2011-01-31 2011-01-31 Method and apparatus for labyrinth seal packing ring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012103747A true RU2012103747A (ru) 2013-08-10
RU2581534C2 RU2581534C2 (ru) 2016-04-20

Family

ID=46511585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012103747/02A RU2581534C2 (ru) 2011-01-31 2012-01-30 Уплотнительный узел и способ его изготовления

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9074486B2 (ru)
DE (1) DE102012100771A1 (ru)
FR (1) FR2971000B1 (ru)
RU (1) RU2581534C2 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9206904B2 (en) 2010-07-08 2015-12-08 Siemens Energy, Inc. Seal including flexible seal strips
US8690158B2 (en) * 2010-07-08 2014-04-08 Siemens Energy, Inc. Axially angled annular seals
US8932001B2 (en) * 2011-09-06 2015-01-13 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for a labyrinth seal
US9045994B2 (en) 2012-10-31 2015-06-02 General Electric Company Film riding aerodynamic seals for rotary machines
US9506366B2 (en) * 2013-08-06 2016-11-29 General Electric Company Helical seal system for a turbomachine
US20150285152A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 United Technologies Corporation Gas turbine engine and seal assembly therefore
US10161259B2 (en) 2014-10-28 2018-12-25 General Electric Company Flexible film-riding seal
US9920652B2 (en) * 2015-02-09 2018-03-20 United Technologies Corporation Gas turbine engine having section with thermally isolated area
US9745858B2 (en) * 2015-06-05 2017-08-29 Hamilton Sundstrand Corporation Air cycle machine turbine seal plate
KR101730261B1 (ko) * 2015-10-23 2017-04-25 두산중공업 주식회사 터빈의 실링 조립체
US10550708B2 (en) * 2016-08-31 2020-02-04 United Technologies Corporation Floating, non-contact seal with at least three beams
US10760442B2 (en) * 2018-01-12 2020-09-01 Raytheon Technologies Corporation Non-contact seal with angled land
US11555410B2 (en) * 2020-02-17 2023-01-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Labyrinth seal with variable seal clearance
DE102021209401A1 (de) 2021-08-26 2023-03-02 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Planetengetriebe mit einem Dichtungssystem und Gasturbinentriebwerk mit einem Planetengetriebe
KR102402098B1 (ko) * 2021-10-25 2022-05-25 터보파워텍(주) 패킹링용 자동 코킹 장치
DE102022001707A1 (de) * 2022-05-16 2023-11-16 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Labyrinthdichtung

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2245281A (en) * 1938-04-13 1941-06-10 Gen Motors Corp Seal
US2600991A (en) * 1949-06-14 1952-06-17 Gen Electric Labyrinth seal arrangement
GB2017228B (en) * 1977-07-14 1982-05-06 Pratt & Witney Aircraft Of Can Shroud for a turbine rotor
SU920236A1 (ru) * 1980-01-31 1982-04-15 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Лабиринтное надбандажное уплотнение рабочих лопаток паровой турбины
IT1152732B (it) 1982-10-19 1987-01-07 Nuovo Pignone Spa Tenuta a labirinto perfezionata
US4545586A (en) * 1983-04-28 1985-10-08 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Damping seal for turbomachinery
DE3505491A1 (de) * 1985-02-16 1986-08-21 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Dichtung fuer eine stroemungsmaschine
DE3523469A1 (de) * 1985-07-01 1987-01-08 Bbc Brown Boveri & Cie Beruehrungsfreie spaltdichtung fuer turbomaschinen
SU1513157A1 (ru) * 1987-11-26 1989-10-07 Алма-Атинский Энергетический Институт Лабиринтное уплотнение турбомашины
US4979755A (en) * 1988-02-18 1990-12-25 Westinghouse Electric Corp. Flow dams in labyrinth seals to improve rotor stability
US4927326A (en) * 1989-05-26 1990-05-22 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Turbomachinery rotor support with damping
US5374068A (en) * 1991-05-07 1994-12-20 General Electric Co. Method for providing uniform radial clearance of labyrinth seals between rotating and stationary components
RU2050493C1 (ru) * 1991-06-06 1995-12-20 Научно-производственное объединение "Турбоатом" Лабиринтное уплотнение турбомашины
US5603510A (en) * 1991-06-13 1997-02-18 Sanders; William P. Variable clearance seal assembly
JP3640678B2 (ja) 1992-10-15 2005-04-20 アイシン精機株式会社 車両用ウインドモール
US5707064A (en) * 1993-01-08 1998-01-13 The Texas A&M University System Modulated pressure damper seal
WO1994016251A1 (en) * 1993-01-08 1994-07-21 The Texas A&M University System Pressure damper seals
US5794942A (en) * 1993-01-08 1998-08-18 The Texas A&M University System Modulated pressure damper seals
US5599026A (en) * 1995-09-06 1997-02-04 Innovative Technology, L.L.C. Turbine seal with sealing strip and rubbing strip
US6250641B1 (en) * 1998-11-25 2001-06-26 General Electric Co. Positive biased packing ring brush seal combination
RU2210673C2 (ru) * 2001-06-13 2003-08-20 Открытое акционерное общество "Ленинградский Металлический завод" Надбандажное уплотнение паровой турбины
US6572115B1 (en) * 2001-12-21 2003-06-03 General Electric Company Actuating seal for a rotary machine and method of retrofitting
US6935634B2 (en) * 2003-05-08 2005-08-30 General Electric Company Steam turbine packing spring
US7004475B2 (en) * 2003-09-26 2006-02-28 Siemens Westinghouse Power Corporation Flow dam design for labyrinth seals to promote rotor stability
DE10358876A1 (de) * 2003-12-16 2005-07-28 Fag Kugelfischer Ag Dichtung mit berührungslos zueinander angeordneten Abweisringen
US7216871B1 (en) * 2004-05-04 2007-05-15 Advanced Components & Materials, Inc. Non-contacting seal for rotating surfaces
RU2361140C2 (ru) * 2004-10-22 2009-07-10 Буркхардт Компрешн Аг Работающая без смазки система уплотнения штока и способ уплотнения штока с помощью работающей без смазки системы уплотнения штока
US7971882B1 (en) * 2007-01-17 2011-07-05 Florida Turbine Technologies, Inc. Labyrinth seal
US20100143102A1 (en) 2008-02-18 2010-06-10 General Electric Company Compliant plate seal with self-correcting behavior
US8052375B2 (en) * 2008-06-02 2011-11-08 General Electric Company Fluidic sealing for turbomachinery
US8262349B2 (en) * 2008-12-22 2012-09-11 General Electric Company Adaptive compliant plate seal assemblies and methods
US8113771B2 (en) * 2009-03-20 2012-02-14 General Electric Company Spring system designs for active and passive retractable seals
US8360712B2 (en) * 2010-01-22 2013-01-29 General Electric Company Method and apparatus for labyrinth seal packing rings
US9181817B2 (en) * 2010-06-30 2015-11-10 General Electric Company Method and apparatus for labyrinth seal packing rings
US8628092B2 (en) * 2010-11-30 2014-01-14 General Electric Company Method and apparatus for packing rings
US20130001886A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 General Electric Company Twist proof flexures of seal assemblies
US8932001B2 (en) * 2011-09-06 2015-01-13 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for a labyrinth seal

Also Published As

Publication number Publication date
FR2971000B1 (fr) 2016-12-30
US20120193875A1 (en) 2012-08-02
FR2971000A1 (fr) 2012-08-03
US9074486B2 (en) 2015-07-07
RU2581534C2 (ru) 2016-04-20
DE102012100771A1 (de) 2012-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012103747A (ru) Уплотнительный узел и способ его изготовления
RU2011126283A (ru) Уплотнительный узел для турбоустановки (варианты) и турбина или компрессор
JP2014055588A5 (ru)
RU2011154006A (ru) Установка, содержащая щеточный уплотнительный сегмент, и установка, содержащая турбоустановку
CL2015001510A1 (es) Sello mecanico dividido para montar en una carcasa que contiene un arbol giratorio, que comprende un conjunto de prensaestopas configurado para el montaje a la carcasa y que forma una camara , un anillo de sello estacionario, un conjunto de soporte, y un anillo de sello giratorio; conjunto de gancho de desplazamiento; mecanismo; metodo.
JP2008008490A (ja) セグメント間の「ｌ」字形突合せギャップシールを備えるシール組立体及び回転機械
KR102244406B1 (ko) 래비린스 시일 및 래비린스 시일 구조
JP2012145102A5 (ru)
RU2015142995A (ru) Крепление и уплотнение отражательных элементов кольца
RU2011132441A (ru) Уплотнительный узел
JP2015098848A5 (ru)
RU2011149183A (ru) Уплотнительный узел для турбомашины (варианты)
RU2015141042A (ru) Внешний корпус компрессора осевой турбомашины с уплотнением
RU2013102292A (ru) Угловой сектор статора для компрессора газотурбинного двигателя, статор газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель, включающий в себя такой сектор
JP2013530333A (ja) ブラシリングシール
RU2014143971A (ru) Устройство для обеспечения уплотнения между коаксиальными валами турбомашины
MX2014012185A (es) Mecanismo de impulsion para los compresores o bombas rotativos.
MX2015008191A (es) Disposicion de sellado para turbomaquinas axialmente divididas.
RU2015144330A (ru) Многоступенчатая центробежная гидро(пневмо)машина
JP2017020412A (ja) 流体機械および軸封装置
EP2562368A3 (en) Rotor asymmetry
ATE524680T1 (de) Gleitringdichtung mit bandring
CN104114918B (zh) 刷式密封件
RU2011121211A (ru) Турбина высокого давления
JP2013204497A (ja) ベーンリング及びその製造方法