RU2350811C1 - Method of fabrication of brush sealing and device for implementation of this method - Google Patents
Method of fabrication of brush sealing and device for implementation of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2350811C1 RU2350811C1 RU2007138315/06A RU2007138315A RU2350811C1 RU 2350811 C1 RU2350811 C1 RU 2350811C1 RU 2007138315/06 A RU2007138315/06 A RU 2007138315/06A RU 2007138315 A RU2007138315 A RU 2007138315A RU 2350811 C1 RU2350811 C1 RU 2350811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annular
- elastic material
- base
- circular
- cages
- 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
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
- F16J15/3288—Filamentary structures, e.g. brush seals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и наибольшее применение может найти в двигателестроении.The invention relates to mechanical engineering and can be most widely used in engine building.
Для снижения утечек воздуха или газа из проточной части в современных газотурбинных двигателях обычно устанавливают лабиринтные уплотнения, ресурс которых неограничен, т.к. они бесконтактные. Но из-за наличия зазора между роторной и статорной частями лабиринтные уплотнения характеризуются повышенными утечками воздуха по сравнению с контактными уплотнениями. Через контактные уплотнения проникает воздуха примерно в 10 раз меньше, по сравнению с лабиринтными. Контактные уплотнения, например углеграфитовые, обычно применяют в масляных полостях опор, т.е. там, где сравнительно низкие температуры (до 400-450°С) и небольшие окружные скорости вращения (до 130 м/с). В более тяжелых условиях эксплуатации контактные уплотнения быстро изнашиваются и выходят из строя.To reduce leakage of air or gas from the flow part in modern gas turbine engines, labyrinth seals are usually installed, the life of which is unlimited, because they are contactless. But due to the presence of a gap between the rotor and stator parts, the labyrinth seals are characterized by increased air leaks compared to contact seals. About 10 times less air penetrates through contact seals compared to labyrinth ones. Contact seals, for example carbon graphite, are usually used in the oil cavities of bearings, i.e. where relatively low temperatures (up to 400-450 ° C) and small peripheral speeds of rotation (up to 130 m / s). In more severe operating conditions, contact seals wear out quickly and fail.
В настоящее время все большее распространение получили щеточные уплотнения, расход воздуха через которые в 3-5 раз ниже, чем через лабиринтные. В то же время щеточные уплотнения обеспечивают надежный контакт роторной и статорной части уплотнения. Причем, в силу упругости проволоки, износ щеточных уплотнений будет значительно меньше, чем у контактных уплотнений. Соответственно и ресурс щеточных уплотнений будет более продолжительным.At present, brush seals have become more widespread, air flow through which is 3-5 times lower than through labyrinth ones. At the same time, brush seals provide reliable contact between the rotor and stator parts of the seal. Moreover, due to the elasticity of the wire, the wear of the brush seals will be significantly less than that of contact seals. Accordingly, the life of the brush seals will be longer.
Обладая такими свойствами, щеточные уплотнения находят применение как в проточной части газотурбинных двигателей, так и в их масляных полостях. В связи с этим потребность в уплотнениях такого типа повышается.With these properties, brush seals are used both in the flow part of gas turbine engines and in their oil cavities. In this regard, the need for seals of this type is increasing.
Предлагаемое техническое решение представляет собой способ Антонова для изготовления щеточного уплотнения, который заключается в том, что собирают торообразную оправку из кольцевого основания и двух боковых кольцевых обойм, на периферийной части которых выполняют соосные отверстия. На боковых кольцевых обоймах выполняют наклонные срезы, а на кольцевое основание наносят боковые скосы, затем кольцевое основание помещают между боковыми кольцевыми обоймами так, чтобы их наклонные срезы состыковались с боковыми скосами кольцевого основания. Кольцевое основание и боковые кольцевые обоймы скрепляют между собой с помощью крепежных элементов через соосные отверстия, которые в узле образуют единую торообразную оправку с кольцевыми поверхностями, на которые наносят осевые насечки, служащие направляющими для намотки упругого материала, например металлической проволоки, который по окончании намотки прижимают двумя кольцевыми щеками к торообразной оправке, периферийные части кольцевых обойм вместе с крепежными элементами и прилегающим участком упругого материала обрезают по окружности и удаляют, а смежные обойму, щеку и упругий материал жестко скрепляют между собой по периферии, например, сваркой, обрезают внутренний участок упругого материала совместно с прилегающей частью кольцевого основания, разделяют смежные кольцевые обоймы, удаляют оставшуюся часть кольцевого основания и получают два комплекта щеточного уплотнения. Причем боковые скосы на кольцевое основание наносят так, что они образуют выступающую часть кольцевого основания, и один из его боковых скосов выполняют на меньшем диаметре по сравнению с другим боковым скосом, а наклонные срезы на боковых кольцевых обоймах выполняют так, что при сочленении кольцевых обойм с кольцевым основанием они образуют сопряженное неразъемное соединение, при этом один наклонный срез располагают относительно другого наклонного среза на диаметрах, соответствующих диаметрам боковых скосов кольцевого основания, при этом кольцевые щеки выполняют по размерам боковых кольцевых обойм. После намотки упругого материала и обрезки по периферии и по внутренней кольцевой поверхности торообразной оправки получают два одинаковых комплекта щеточных уплотнений, т.е. с одинаковым наклоном упругого материала.The proposed solution is an Antonov method for manufacturing a brush seal, which consists in collecting a toroidal mandrel from an annular base and two lateral annular clips, on the peripheral part of which coaxial holes are made. Oblique sections are made on the side ring cages, and side bevels are applied to the ring base, then the ring base is placed between the side ring cages so that their inclined sections fit into the side bevels of the ring base. The annular base and the lateral annular clips are fastened together by means of fasteners through coaxial holes, which in the assembly form a single toroidal mandrel with annular surfaces on which axial notches are applied, serving as guides for winding an elastic material, for example, a metal wire, which is pressed at the end of winding with two annular cheeks to a toroidal mandrel, the peripheral parts of the annular clips together with fasteners and the adjacent section of the elastic material are cut off about circles and remove, and adjacent clip, cheek and elastic material are rigidly fastened to each other along the periphery, for example, by welding, cut off the inner portion of the elastic material together with the adjacent part of the annular base, separate the adjacent annular clips, remove the remaining part of the annular base and get two sets of brush seals. Moreover, the side bevels on the annular base are applied so that they form a protruding part of the annular base, and one of its side bevels is made on a smaller diameter compared to the other side bevel, and the inclined sections on the side annular clips are made so that when the ring clips are articulated with they form a conjugate permanent connection with an annular base, while one inclined slice is positioned relative to another inclined slice at diameters corresponding to the diameters of the side bevels of the annular base, this annular cheeks perform the size of the lateral annular clips. After winding the elastic material and trimming around the periphery and along the inner annular surface of the toroidal mandrel, two identical sets of brush seals are obtained, i.e. with the same slope of the elastic material.
Для осуществления способа Антонова предлагается устройство для изготовления щеточного уплотнения, которое содержит кольцевое основание с выполненными боковыми скосами, две боковых кольцевых обоймы, имеющих наклонные срезы и в сборке образующих торообразную оправку с кольцевыми поверхностями, на которые нанесены осевые насечки, служащие направляющими для намотки на торообразную оправку упругого материала, например металлической проволоки, для жесткого фиксирования кольцевого основания в торообразной оправке на периферийных участках кольцевых обойм просверлены соосные отверстия, в которые вставлены крепежные элементы, а также две кольцевые щеки, прижимающие упругий материал к торообразной оправке после намотки, обрезающее устройство, скрепляющее оборудование, например сварочный аппарат, соединяющее упругий материал со смежными кольцевой обоймой и кольцевыми щеками. Причем боковые скосы на кольцевом основании выполнены так, что они образуют выступающую часть кольцевого основания. Один из его боковых скосов расположен на меньшем диаметре по сравнению с другим боковым скосом, а наклонные срезы на боковых кольцевых обоймах выполнены так, что при сочленении кольцевых обойм с кольцевым основанием они образуют сопряженное неразъемное соединение, при этом один наклонный срез расположен относительно другого наклонного среза на диаметрах, соответствующих диаметрам боковых скосов кольцевого основания.To implement the Antonov method, a device for manufacturing a brush seal is proposed, which comprises an annular base with lateral bevels, two lateral annular cages having oblique sections and, in an assembly, forming a toroidal mandrel with annular surfaces on which axial notches are applied that serve as guides for winding on the toroidal a mandrel of an elastic material, for example a metal wire, for rigidly fixing the annular base in a toroidal mandrel on the peripheral sections Along the ring cages, coaxial holes are drilled into which the fasteners are inserted, as well as two ring cheeks pressing the elastic material to the toroidal mandrel after winding, a cutting device, fastening equipment, for example, a welding machine connecting the elastic material with adjacent ring holder and ring cheeks. Moreover, the side bevels on the annular base are made so that they form a protruding part of the annular base. One of its side bevels is located on a smaller diameter compared to the other side bevel, and the inclined sections on the side ring cages are made so that when the ring cages are joined with the ring base, they form a paired one-piece connection, while one inclined section is located relative to the other inclined section on diameters corresponding to the diameters of the side bevels of the annular base.
Кольцевые щеки выполнены по размерам боковых кольцевых обойм. После намотки упругого материала и обрезки по периферии и по внутренней кольцевой поверхности торообразной оправки получают два комплекта щеточного уплотнения с одинаковым наклоном упругого материала.The annular cheeks are made according to the sizes of the lateral annular clips. After winding the elastic material and trimming around the periphery and along the inner annular surface of the toroidal mandrel, two sets of brush seals with the same slope of the elastic material are obtained.
Известен способ изготовления щеточного уплотнения, патент США №4934759 от 20.12.1993 г., заключающийся в том, что собирают торообразную оправку из кольцевого основания и двух боковых кольцевых обойм, наматывают на оправку упругий материал, например металлическую проволоку, который затем прижимают двумя кольцевыми щеками к оправке, скрепляют по периферии оправки упругий материал со смежными с ним обоймой и щекой и обрезают внутренний участок упругого материала до требуемого размера. В результате получают два готовых комплекта щеточных уплотнений.A known method of manufacturing a brush seal, US patent No. 4934759 from 12/20/1993, which consists in collecting a toroidal mandrel from an annular base and two side annular clips, winding an elastic material, for example a metal wire, which is then pressed by two annular cheeks to the mandrel, fasten the elastic material along the periphery of the mandrel with the adjacent clip and cheek and cut the inner portion of the elastic material to the desired size. The result is two complete sets of brush seals.
В данном способе описано устройство для изготовления щеточного уплотнения, содержащее торообразную оправку, предназначенную для намотки на нее упругого материала, например металлической проволоки, и состоящую из кольцевого основания и двух боковых кольцевых обойм, а также две щеки, прижимающие упругий материал к оправке после намотки, обрезающее устройство и скрепляющее оборудование, например сварочный аппарат, соединяющее упругий материал со смежными обоймой и щекой.This method describes a device for manufacturing a brush seal, containing a toroidal mandrel designed for winding on it an elastic material, such as a metal wire, and consisting of an annular base and two side annular clips, as well as two cheeks, pressing the elastic material to the mandrel after winding, a cutting device and fastening equipment, such as a welding machine, connecting elastic material with adjacent clip and cheek.
Недостаток данных способа и устройства для его реализации состоит в том, что элементы оправки - обоймы и основание - не соединены жестко друг с другом и вследствие этого перед намоткой упругого материала и/или в процессе намотки могут распадаться или смещаться. Кроме того, при использовании известного метода затруднительно наматывать упругий материал под углом к радиусу из-за опасности его смещения по внешней или внутренней окружности оправки.The disadvantage of the data of the method and device for its implementation is that the mandrel elements - clips and base - are not rigidly connected to each other and as a result, before winding the elastic material and / or during the winding, they can disintegrate or shift. In addition, when using the known method, it is difficult to wind elastic material at an angle to the radius due to the danger of its displacement along the outer or inner circumference of the mandrel.
Наиболее близкими техническими решениями, выбранными в качестве прототипа, являются «Способ изготовления щеточного уплотнения и устройство для его осуществления», патент РФ №2210694, 2003 г., МПК7 F16J 15/32, авторов 
В способе, принятом за прототип, предлагается также устройство для его осуществления, содержащее торообразную оправку, состоящую из кольцевого основания, имеющего боковые скосы, и двух боковых кольцевых обоймы, имеющих наклонные срезы, причем на кольцевых поверхностях торообразной оправки нанесены осевые насечки, служащие направляющими для намотки на оправку упругого материала, например металлической проволоки, причем для жесткого фиксирования основания в оправке в процессе намотки на периферийных участках обойм просверлены соосные отверстия, в которые вставляют крепежные элементы, а также две щеки, прижимающие упругий материал к оправке, обрезающее устройство и скрепляющее оборудование, например сварочный аппарат, соединяющее упругий материал со смежными обоймой и щекой.The method adopted for the prototype also provides a device for its implementation, containing a toroidal mandrel, consisting of an annular base having side bevels, and two side annular clips having inclined sections, and axial notches are applied on the annular surfaces of the toroidal mandrel, which serve as guides for winding the mandrel of an elastic material, for example a metal wire, and for coaxially fixing the base in the mandrel during the winding process on the peripheral sections of the cores drilled coaxial holes in which the fasteners are inserted, as well as two cheeks pressing the elastic material to the mandrel, a cutting device and fastening equipment, for example, a welding machine connecting the elastic material with adjacent clip and cheek.
Задачей заявляемых технических решений является повышение эффективности изготовления щеточных уплотнений, увеличение срока эксплуатации, надежности их конструкции.The objective of the claimed technical solutions is to increase the efficiency of manufacture of brush seals, increase the service life, reliability of their design.
Технический результат достигается в заявляемых способе Антонова для изготовления щеточного уплотнения и устройстве для его осуществления, при этом способ Антонова для изготовления щеточного уплотнения заключается в том, что собирают торообразную оправку из кольцевого основания и двух боковых кольцевых обойм, на периферийной части которых выполняют соосные отверстия. На боковых кольцевых обоймах выполняют наклонные срезы, а на кольцевое основание наносят боковые скосы, затем кольцевое основание помещают между боковыми кольцевых обоймами так, чтобы их наклонные срезы состыковались с боковыми скосами кольцевого основания. Кольцевое основание и боковые кольцевые обоймы скрепляют между собой с помощью крепежных элементов через соосные отверстия, образуя единую торообразную оправку с кольцевыми поверхностями, на которые наносят осевые насечки, служащие направляющими для намотки упругого материала, например металлической проволоки, который по окончании намотки прижимают двумя кольцевыми щеками к торообразной оправке, периферийные части кольцевых обойм вместе с крепежными элементами и прилегающим участком упругого материала обрезают по окружности и удаляют, а смежные обойму, щеку и упругий материал жестко скрепляют между собой по периферии, например, сваркой, обрезают внутренний участок упругого материала совместно с прилегающей частью кольцевого основания, разделяют смежные кольцевые обоймы, удаляют оставшуюся часть кольцевого основания и получают два комплекта щеточного уплотнения. Причем боковые скосы на кольцевое основание наносят так, что они образуют выступающую часть кольцевого основания. Один из боковых скосов кольцевого основания выполняют на меньшем диаметре по сравнению с другим боковым скосом, а наклонные срезы на боковых кольцевых обоймах выполняют так, что при сочленении кольцевых обойм с кольцевым основанием они образуют сопряженное неразъемное соединение, причем один наклонный срез выполняют относительно другого наклонного среза на диаметрах, соответствующих диаметрам боковых скосов кольцевого основания, при этом кольцевые щеки выполняют по размерам боковых кольцевых обойм. После намотки упругого материала и обрезки по периферии и по внутренней кольцевой поверхности торообразной оправки получают два одинаковых комплекта щеточных уплотнений, т.е. с одинаковым наклоном упругого материала.The technical result is achieved in the inventive Antonov method for manufacturing a brush seal and a device for its implementation, while the Antonov method for manufacturing a brush seal consists in assembling a toroidal mandrel from an annular base and two side annular rings, on the peripheral part of which coaxial holes are made. Oblique sections are made on the side ring cages, and side bevels are applied to the ring base, then the ring base is placed between the side ring cages so that their inclined sections fit into the side bevels of the ring base. The annular base and the lateral annular clips are fastened together using fasteners through coaxial holes, forming a single toroidal mandrel with annular surfaces on which axial notches are applied, serving as guides for winding elastic material, for example, metal wire, which is pressed by two ring cheeks at the end of winding to the toroidal mandrel, the peripheral parts of the annular clips together with fasteners and the adjacent portion of the elastic material are cut around the circumference and yayut and the adjacent clip, cheek and resilient material fixedly bonded to each other at the periphery, for example by welding, cut the inner portion of the elastic material, together with the adjoining portion of the annular base, shared by adjacent annular cage, removed the remainder of the annular base to obtain two sets of brush seal. Moreover, the side bevels on the annular base are applied so that they form a protruding part of the annular base. One of the side bevels of the annular base is made on a smaller diameter compared to the other side bevel, and the inclined sections on the side ring cages are made so that when the ring cages are joined with the ring base, they form a coupled one-piece connection, and one inclined cut is performed relative to the other inclined cut on diameters corresponding to the diameters of the side bevels of the annular base, while the annular cheeks are sized according to the sizes of the side annular clips. After winding the elastic material and trimming around the periphery and along the inner annular surface of the toroidal mandrel, two identical sets of brush seals are obtained, i.e. with the same slope of the elastic material.
Устройство для изготовления щеточного уплотнения, реализующее способ Антонова для изготовления щеточного уплотнения, содержит кольцевое основание с выполненными боковыми скосами, две боковых кольцевых обоймы, имеющих наклонные срезы и в сборке образующих торообразную оправку с кольцевыми поверхностями, на которые нанесены насечки, служащие направляющими для намотки на торообразную оправку упругого материала, например металлической проволоки. Для жесткого фиксирования кольцевого основания в торообразной оправке на периферийных участках кольцевых обойм просверлены соосные отверстия, в которые вставлены крепежные элементы, а также две кольцевые щеки, прижимающие упругий материал к торообразной оправке после намотки, обрезающее устройство, и скрепляющее оборудование, например сварочный аппарат, соединяющее упругий материал со смежными кольцевой обоймой и кольцевыми щеками. Причем боковые скосы на кольцевом основании выполнены так, что они образуют выступающую часть кольцевого основания. Один из боковых скосов кольцевого основания расположен на меньшем диаметре по сравнению с другим боковым скосом, а наклонные срезы на боковых кольцевых обоймах выполнены так, что при сочленении кольцевых обойм с кольцевым основанием они образуют сопряженное неразъемное соединение, причем один наклонный срез расположен относительно другого наклонного среза на диаметрах, соответствующих диаметрам боковых скосов кольцевого основания. Кольцевые щеки выполнены по размерам боковых кольцевых обойм. После намотки упругого материала и обрезки по периферии и по внутренней кольцевой поверхности торообразной оправки получают два одинаковых комплекта щеточных уплотнений, т.е. с одинаковым наклоном упругого материала.A device for the manufacture of a brush seal that implements the Antonov method for the manufacture of a brush seal, contains an annular base with lateral bevels, two lateral annular cages having oblique sections and in the assembly forming a toroidal mandrel with annular surfaces that are notched, serving as guides for winding onto a toroidal mandrel of an elastic material, for example a metal wire. For rigid fixation of the annular base in a toroidal mandrel on the peripheral sections of the annular yokes, coaxial holes are drilled into which fasteners are inserted, as well as two annular cheeks that press the elastic material to the toroidal mandrel after winding, a cutting device, and fastening equipment, for example, a welding machine connecting elastic material with adjacent annular cage and annular cheeks. Moreover, the side bevels on the annular base are made so that they form a protruding part of the annular base. One of the side bevels of the ring base is located on a smaller diameter compared to the other side bevel, and the inclined sections on the side ring rings are made so that when the ring rings are joined with the ring base, they form a paired one-piece connection, and one inclined section is located relative to the other inclined section on diameters corresponding to the diameters of the side bevels of the annular base. The annular cheeks are made according to the sizes of the lateral annular clips. After winding the elastic material and trimming around the periphery and along the inner annular surface of the toroidal mandrel, two identical sets of brush seals are obtained, i.e. with the same slope of the elastic material.
Предлагаемый способ Антонова для изготовления щеточного уплотнения отличается от известного тем, что боковые скосы наносят так, что они образуют выступающую часть основания, а наклонные срезы выполняют так, что при объединении обойм и основания в оправку наклонные срезы образуют кольцевые впадины, которые совмещаются с боковыми скосами основания.The proposed method of Antonov for the manufacture of brush seals differs from the known one in that the side bevels are applied so that they form a protruding part of the base, and the inclined sections are made so that when combining the clips and the base into the mandrel, the inclined sections form annular depressions that are combined with the side bevels grounds.
Предлагаемый способ Антонова для изготовления щеточного уплотнения отличается от известного также тем, что один боковой скос кольцевого основания расположен на меньшем диаметре по сравнению с другим боковым скосом, а наклонные срезы на боковых кольцевых обоймах выполнены так, что при сочленении кольцевых обойм с кольцевым основанием они образуют сопряженное неразъемное соединение, причем один наклонный срез расположен относительно другого наклонного среза на диаметрах, соответствующих диаметрам боковых скосов кольцевого основания.The proposed method of Antonov for the manufacture of brush seals differs from the known one in that one side bevel of the annular base is located on a smaller diameter compared to the other side bevel, and the inclined sections on the side of the annular casing are made so that when articulating the annular cage with the annular base conjugate one-piece connection, and one inclined section is located relative to another inclined section at diameters corresponding to the diameters of the side bevels of the annular base.
Предлагаемое устройство для изготовления щеточного уплотнения отличается от известного тем, что элементы торообразной оправки, на которую будет наматываться упругий материал, имеют следующие особенности: боковые скосы кольцевого основания нанесены так, что образуют выступающую часть основания, а наклонные срезы выполнены на боковых кольцевых обоймах так, что при сборке оправки срезы обойм образуют кольцевые впадины, смежные с выступающими боковыми скосами торообразной оправки.The proposed device for the manufacture of brush seals differs from the known one in that the elements of the toroidal mandrel, on which the elastic material will be wound, have the following features: the lateral bevels of the annular base are applied so as to form the protruding part of the base, and the inclined sections are made on the side annular clips so that when assembling the mandrel, the sections of the clips form annular depressions adjacent to the protruding side bevels of the toroidal mandrel.
Преимущество предложенного способа Антонова для изготовления щеточного уплотнения и реализующего его устройства состоит в том, что элементы оправки - две обоймы и основание - жестко скреплены между собой как перед намоткой упругого элемента, так и во время намотки за счет выступающих боковых скосов кольцевого основания и впадин наклонных срезов кольцевых обойм и, кроме того, за счет крепежных элементов, вставляемых в соосные отверстия кольцевых обойм.An advantage of the proposed Antonov method for manufacturing a brush seal and a device that implements it is that the mandrel elements — two clips and a base — are rigidly fastened together both before winding the elastic element and during winding due to the protruding lateral bevels of the annular base and the slopes of the inclined sections of annular clips and, in addition, due to fasteners inserted into the coaxial holes of the annular clips.
Только в конце процесса изготовления щеточного уплотнения - т.е. после обрезания кольцевых обойм по периферии, скрепления упругого материала со смежными обоймой и щекой и обрезания упругого материала по внутреннему диаметру - обоймы легко разделяются на два готовых комплекта щеточных уплотнений.Only at the end of the brush seal manufacturing process - i.e. after trimming the annular yokes around the periphery, bonding the elastic material with adjacent yoke and cheek and cutting the elastic material along the inner diameter, the yokes are easily divided into two ready-made sets of brush seals.
Кроме того, преимуществом предлагаемого способа Антонова для изготовления щеточного уплотнения и реализующего его устройства является то, что после намотки упругого материала, обрезки по периферии и по внутренней кольцевой поверхности оправки позволяют получить два одинаковых щеточных уплотнения, т.е. с одинаковым наклоном упругого материала, а не два зеркальных уплотнения - как в прототипе.In addition, an advantage of the proposed Antonov method for manufacturing a brush seal and a device implementing it is that after winding the elastic material, trimming around the periphery and along the inner annular surface of the mandrel allows you to get two identical brush seals, i.e. with the same slope of the elastic material, and not two mirror seals - as in the prototype.
Предлагаемый способ Антонова для изготовления щеточного уплотнения и реализующее его устройство поясняются чертежами.The proposed method of Antonov for the manufacture of brush seals and the device that implements it are illustrated by drawings.
На фиг.1 схематично показаны элементы торообразной оправки, подготовленные к ее сборке.Figure 1 schematically shows the elements of a toroidal mandrel prepared for its assembly.
На фиг.2 показана торообразная оправка с намотанным упругим материалом.Figure 2 shows a toroidal mandrel with wound elastic material.
На фиг.3 показана торообразная оправка после обрезки по периферии упругого материала и скрепления его со смежными кольцевыми щекой и обоймой.Figure 3 shows a toroidal mandrel after trimming around the periphery of the elastic material and fastening it to adjacent annular cheek and clip.
На фиг.4 показана торообразная оправка после обрезки по внутренней окружности упругого материала и прилегающего участка кольцевого основания.Figure 4 shows a toroidal mandrel after trimming along the inner circumference of the elastic material and the adjacent portion of the annular base.
На фиг.5 изображено разделение двух комплектов щеточных уплотнений и удаление остатков основания.Figure 5 shows the separation of two sets of brush seals and the removal of residual base.
Устройство, реализующее способ Антонова для изготовления щеточного уплотнения на фиг.1, 2, 3, 4, 5, содержит торообразную оправку 1, кольцевое основание 2 с боковыми скосами 3, 4, две кольцевые обоймы 5, 6 с наклонными срезами 7, 8 и с соосными отверстиями 9, 10 соответственно, крепежные элементы 11, осевые насечки 12, упругий материал 13, две кольцевых щеки 14, 15, линию обрезки 16 периферийного участка упругого материала 13 вместе с соответствующей частью кольцевых обойм 5, 6 и щек 14, 15 (на фиг.3 обозначен пунктиром) скрепляющие швы 17, линию обрезки 18 внутреннего участка упругого материала 13 вместе с соответствующей частью кольцевого основания 2 (на фиг.4 обозначен пунктиром), а также два комплекта готового щеточного уплотнения 19, 20, разведенных по направлениям 21, 22. Обрезающее устройство и сварочное оборудование на фиг. не показаны.A device that implements the Antonov method for manufacturing a brush seal in FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, contains a
Процесс изготовления щеточного уплотнения начинается со сборки торообразной оправки, на которую впоследствии будет наматываться упругий материал щеточного уплотнения. Торообразная оправка 1 включает следующие основные элементы на фиг.1: кольцевое основание 2 и две кольцевых обоймы 5 и 6. На основании 2 выполняют боковые скосы 3 и 4, смещенные по радиусу относительно друг друга, а на обоймах 5 и 6 - соответствующие им наклонные срезы 7 и 8. Кроме того, в кольцевых обоймах 5, 6 просверливают соосные отверстия 9 и 10. При сборке торообразной оправки 1 (на фиг.2) срезы 7 и 8 обойм 4, 5 совмещают со скосами 3 и 4 основания 2, а в соосные отверстия 9 и 10 обойм 5, 6 устанавливают крепежные элементы 11 так, что кольцевое основание 2 жестко зафиксировано между кольцевыми обоймами 5 и 6, в целом образуя неразъемную торообразную оправку 1.The process of manufacturing a brush seal begins with the assembly of a toroidal mandrel, on which the elastic material of the brush seal will subsequently be wound. The
Дополнительно на наружные кольцевые поверхности кольцевых обойм 5 и 6 и на внутреннюю кольцевую поверхность кольцевого основания 2 наносят осевые насечки 12, позволяющие равномерно наматывать упругий материал 13, в том числе и под заданным углом к оси торообразной оправки. Осевые насечки 12 не позволяют самопроизвольно сдвигаться упругому материалу 13 вдоль по окружности как при намотке, так и в дальнейшем процессе получения щеточного уплотнения. Намотку упругого материала 13 на торообразную оправку 1 ведут до требуемой толщины.Additionally,
После намотки упругий материал 13 прижимают кольцевыми щеками 14 и 15 к торообразной оправке 1.After winding, the
Затем по линии обрезки 16 (фиг.3) по окружности обрезают и удаляют периферийный участок упругого материала 13 вместе с частью прилегающих кольцевых обойм 5, 6 и кольцевых щек 14, 15, включая крепежные элементы. Затем в месте среза (фиг.4) упругий материал 13 скрепляют со смежными кольцевыми обоймой 5 или 6 и щекой 15 или 16 соответственно.Then, along the cutting line 16 (Fig. 3), the peripheral portion of the
Далее по линии обрезки 17 (фиг.4) по окружности обрезают внутренний участок упругого материала 13, соответствующий требуемому внутреннему диаметру щеточного уплотнения, совместно с прилегающий частью основания 2, а затем этот участок удаляют.Next, along the cutting line 17 (Fig. 4), the inner portion of the
И, наконец, два полностью готовых комплекта щеточных уплотнений 19 и 20 (фиг.5) выделяют из оставшегося узла по направлениям 21 и 22. При этом оставшаяся часть кольцевого основания 2 выпадает.And finally, two completely ready-made sets of brush seals 19 and 20 (Fig. 5) are separated from the remaining assembly in
Полученные щеточные уплотнения 19, 20 имеют одинаковую конфигурацию и угол наклона упругого материала 13.The resulting brush seals 19, 20 have the same configuration and the angle of inclination of the
Таким образом, заявляемые технические решения повышают эффективность изготовления щеточных уплотнений за счет жесткого скрепления сочленяемых элементов торообразной оправки, увеличивают производительность изготовления, срок эксплуатации щеточных уплотнений, обеспечивают надежность их конструкции.Thus, the claimed technical solutions increase the efficiency of the manufacture of brush seals due to the rigid fastening of the articulated elements of the toroidal mandrel, increase the productivity of production, the life of the brush seals, ensure the reliability of their design.
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007138315/06A RU2350811C1 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Method of fabrication of brush sealing and device for implementation of this method |
| PCT/RU2008/000335 WO2009051518A1 (en) | 2007-10-17 | 2008-05-29 | Brush seal production method and a device for carrying out said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007138315/06A RU2350811C1 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Method of fabrication of brush sealing and device for implementation of this method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2350811C1 true RU2350811C1 (en) | 2009-03-27 |
Family
ID=40542916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007138315/06A RU2350811C1 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Method of fabrication of brush sealing and device for implementation of this method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2350811C1 (en) |
| WO (1) | WO2009051518A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509941C2 (en) * | 2009-01-12 | 2014-03-20 | Дженерал Электрик Компани | Manufacturing method of elastic plate-like seal assembly |
| RU2569400C2 (en) * | 2010-10-06 | 2015-11-27 | Дженерал Электрик Компани | Brush seal |
| RU2600478C2 (en) * | 2011-03-31 | 2016-10-20 | Дженерал Электрик Компани | Aspirating face seal, gas turbine engine having said seal, method of sealing of said engine and method of replacing secondary seal of said face seal (versions) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2217237B (en) * | 1988-04-05 | 1992-12-23 | Rolls Royce Plc | Apparatus for and method of manufacturing brush seals |
| RU2133396C1 (en) * | 1996-08-26 | 1999-07-20 | Самарский государственный аэрокосмический университет им.С.П.Королева | Method of brush packing manufacture |
| RU2210694C2 (en) * | 2001-10-01 | 2003-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения" им. П.И.Баранова | Method of and device for manufacture of brush sealing |
-
2007
- 2007-10-17 RU RU2007138315/06A patent/RU2350811C1/en active
-
2008
- 2008-05-29 WO PCT/RU2008/000335 patent/WO2009051518A1/en active Application Filing
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509941C2 (en) * | 2009-01-12 | 2014-03-20 | Дженерал Электрик Компани | Manufacturing method of elastic plate-like seal assembly |
| RU2569400C2 (en) * | 2010-10-06 | 2015-11-27 | Дженерал Электрик Компани | Brush seal |
| RU2600478C2 (en) * | 2011-03-31 | 2016-10-20 | Дженерал Электрик Компани | Aspirating face seal, gas turbine engine having said seal, method of sealing of said engine and method of replacing secondary seal of said face seal (versions) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2009051518A1 (en) | 2009-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4796343A (en) | Gas turbine engine rotor assembly | |
| US8282285B2 (en) | Bearing support | |
| US20090072486A1 (en) | Brush seal | |
| WO2008004590A1 (en) | Brush seal device | |
| WO2009001415A1 (en) | Stator blade ring and axial flow compressor using the same | |
| RU2350811C1 (en) | Method of fabrication of brush sealing and device for implementation of this method | |
| JP6511047B2 (en) | Method of manufacturing a steam turbine stage | |
| JPS60157569A (en) | Fluid seal and manufacture thereof | |
| US20160040600A1 (en) | Multi-axial brush seal | |
| EP1450984B1 (en) | A method for manufacturing a stator or rotor component | |
| RU2210694C2 (en) | Method of and device for manufacture of brush sealing | |
| US20150027111A1 (en) | Turbine shell defining a spring receiving pocket | |
| US20070187900A1 (en) | Non-metallic brush seals | |
| US8029714B2 (en) | Radial seal and method of making | |
| JP2003176822A (en) | Bearing assembly and its forming method | |
| US1470507A (en) | Method of making rotor elements for elastic-fluid turbines | |
| JP2012210666A (en) | Method for manufacturing flange-integrated corrugated tube, flange-integrated corrugated tube, and device for cutting corrugated tube used for the manufacturing method | |
| RU2001126362A (en) | A method of manufacturing a brush seal and device for its implementation | |
| EP3214275A1 (en) | C-seal backed brush seal with a compressible core | |
| EP0799974A2 (en) | Seal for turbomachine blade | |
| US2373558A (en) | Method of making elastic fluid turbine diaphragms and the like | |
| CN109312626B (en) | Stationary blade for a turbine diaphragm and associated turbine diaphragm | |
| RU2289742C1 (en) | Method of producing brush seal | |
| EP3450698B1 (en) | Brush seal with extended backing plate | |
| US9562569B2 (en) | Method of flange alignment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210804 |