RU2445536C2 - Уплотнительное кольцо, выполненное с возможностью обеспечения переменного зазора при использовании, и способ приведения его в действие - Google Patents

Уплотнительное кольцо, выполненное с возможностью обеспечения переменного зазора при использовании, и способ приведения его в действие Download PDF

Info

Publication number
RU2445536C2
RU2445536C2 RU2007124034/06A RU2007124034A RU2445536C2 RU 2445536 C2 RU2445536 C2 RU 2445536C2 RU 2007124034/06 A RU2007124034/06 A RU 2007124034/06A RU 2007124034 A RU2007124034 A RU 2007124034A RU 2445536 C2 RU2445536 C2 RU 2445536C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
segments
sealing ring
biasing
ring
arc segments
Prior art date
Application number
RU2007124034/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007124034A (ru
Inventor
Шон Дуглас ФИНИ (US)
Шон Дуглас ФИНИ
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 RU2007124034A publication Critical patent/RU2007124034A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2445536C2 publication Critical patent/RU2445536C2/ru

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
    • 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
    • F16J15/441—Free-space packings with floating ring
    • F16J15/442—Free-space packings with floating ring segmented
    • 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
    • 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
    • F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
    • F01D11/06—Control thereof
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18—Lubricating arrangements
    • F01D25/183—Sealing means
    • 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
    • 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
    • F16J15/46—Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к уплотнительной технике. Уплотнительное кольцо с переменным зазором включает в себя множество дуговых сегментов уплотнительного кольца с последовательным расположением, множество контактных поверхностей смещающего элемента, образованных множеством дуговых сегментов уплотнительного кольца, и смещающий элемент, взаимодействующий с одной из множества контактных поверхностей на одном из множества дуговых сегментов и одной из множества контактных поверхностей на одном смежном из множества дуговых сегментов. Описан способ приведения в действие уплотнительного кольца. Изобретение повышает надежность уплотнения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к уплотнительным кольцам, используемым в ротационных машинах, а более конкретно - к уплотнительным кольцам с переменным зазором, используемым в ротационных машинах, например в паровых турбинах.
Уровень техники
В ротационных машинах, например в паровых турбинах, между вращающимися и неподвижными элементами установлены уплотнения (см. US 5,810,365, F16J 15/44, 22.09.1998). Например, в паровых турбинах обычно применяется множество дуговых сегментов уплотнительных колец (опорные лабиринтные элементы) для формирования лабиринтного уплотнения вокруг и между неподвижными и вращающимися элементами. Обычно дуговые сегменты уплотнительных колец расположены в кольцевом пазу в неподвижном элементе концентрично вокруг оси вращения машины и, следовательно, концентрично относительно уплотняемой поверхности вращающегося элемента. Уплотнение достигается созданием турбулентного потока в рабочей среде, например в паровой среде, при ее прохождении через сравнительно плотные зазоры в пределах лабиринта, образованного гранью зубчатого уплотнения и противоположной поверхностью вращающегося элемента.
Для избежания повреждения ротора и уплотняющего кольца при переходных режимах, например режиме запуска и режиме выключения, используются уплотняющие кольца с переменным зазором. Обычно уплотняющие кольца с переменным зазором используют пружины, которые смещают и поддерживают кольцевые сегменты в положениях с большим зазором при переходных режимах. При нахождении в положениях с большим зазором уплотняющие грани, поддерживаемые уплотнительными кольцами, располагаются фактически вне вращающегося элемента, без контакта между сегментами и ротором. При запуске машины текучая рабочая среда (пар) в пределах пазов неподвижного элемента оказывается сжатой. Наличие сжатой среды в пределах пазов вызывает повышение давления. Это повышение давления вынуждает сегменты перемещаться внутрь против смещения пружин, к положению с внутренним или небольшим зазором. Если давление в пазу превышает противоположное смещение пружин, то уплотняющие грани сегментов создают требуемое лабиринтное уплотнение с ротором.
Пружины, используемые для смещения сегментов в положения с большим зазором, обычно располагаются в пределах кольцевого паза, находящегося между участком захвата уплотняющего кольцевого сегмента и установочным фланцем корпуса. Пружины, находящиеся в этой, сравнительно небольшой области кольцевого паза, могут быть трудно устанавливаемыми, особенно на малых узлах турбины. Кроме того, требуется большой участок захвата относительно размеров других кольцевых элементов. И небольшая область, и большой участок захвата могут затруднять сборку кольцевого корпуса. Таким образом, было бы желательно расположить смещающую пружину в более протяженной области паза, допуская менее громоздкий участок захвата и позволяя более легкую сборку кольцевого корпуса.
Краткое описание изобретение
Представлено уплотнительное кольцо с переменным зазором, включающее в себя множество дуговых сегментов уплотнительного кольца с последовательным расположением, множество контактных поверхностей смещающего элемента, образованных множеством дуговых сегментов уплотнительного кольца, и смещающий элемент, взаимодействующий с одной из множества контактных поверхностей одного из множества дугообразных сегментов и одной из множества контактных поверхностей на смежном одном из множества дугообразных сегментов.
Также представлен способ приведения в действие уплотнительного кольца с переменным зазором, причем способ включает в себя смещение, по меньшей мере, одного из множества дуговых сегментов уплотнительного кольца в положение с зазором посредством смещающего элемента, взаимодействующего с, по меньшей мере, одним из множества дуговых сегментов уплотнительного кольца и одним смежным из множества дуговых сегментов уплотнительного кольца.
Краткое описание чертежей
Вышеуказанные и другие особенности и преимущества настоящего изобретения должны стать более понятными из нижеследующего подробного описания примерных вариантов осуществления и соответствующих чертежей, на которых подобные элементы имеют одинаковые обозначения:
Фиг.1 представляет собой частичное поперечное сечение, показывающее схематично ротационную машину предшествующего уровня техники;
Фиг.2 представляет собой поперечное осевое сечение, схематично отображающее конструкцию уплотняющего кольца с переменным зазором;
Фиг.3 представляет собой схематический вид радиального сечения уплотняющего кольца с переменным зазором конструкции, показанной на Фиг.2 вдоль линии 3-3 в открытом положении;
Фиг.4 представляет собой схематичный вид радиального сечения уплотняющего кольца с переменным зазором конструкции, показанной на Фиг.2 вдоль линии 3-3 в закрытом положении;
Фиг.5 представляет собой поперечное осевое сечение, схематично отображающее конструкцию уплотняющего кольца с переменным зазором, показывающее смещающий элемент, не соприкасающийся с корпусом; и
Фиг.6 представляет собой блок-схему, показывающую способ приведения в действий уплотняющего кольца с переменным зазором.
Подробное описание изобретение
Для ясности и наглядности на Фиг.1 показан участок ротационной машины (например, паровой турбины), обозначенный позицией 10, имеющий вращающийся элемент 12, по меньшей мере, частично расположенный в корпусе 14, в котором вращающийся элемент 12 поддерживается для вращения стандартными средствами, не показанными, в пределах корпуса 14. Многоступенчатое лабиринтное уплотнение 16, включающее в себя множество уплотнительных колец 18, 20 и 22, расположено вокруг вращающегося элемента 12, разделяя области высокого и низкого давления, 28 и 30, соответственно. Каждое уплотнительное кольцо образовано кольцевым набором дуговых сегментов 32 уплотнительного кольца. Каждый сегмент уплотнительного кольца 32 имеет уплотняющую поверхность 34 с выступающими радиальными зубьями 36, действующими отчасти как барьеры для пара, протекающего из области 28 высокого давления, к области 30 низкого давления.
Кратко упомянутый выше корпус 14, имеет обычно трапециевидный кольцевой паз 42. Кольцевой паз 42 расположен вдоль самых удаленных внутренних радиальных участков корпуса 14, образованных парой установочных фланцев 44, расширяющихся в осевом направлении по направлению друг к другу, образуя щели 46 между собой. Хвостовой участок 48 каждого сегмента 32 связывает установочные захваты 40 с уплотнительными поверхностями 34 и проходит через щель 46.
Следует отметить, что сегменты 32 могут содержать сегменты уплотнительного кольца с переменным зазором, которые выполнены с возможностью перемещения между положениями с большим зазором, и уплотненными положениями с малым зазором относительно вращающегося элемента 12. В обычном уплотнительном кольце с переменным зазором, смещающий элемент (не показан), например, пружина, может находиться между, по меньшей мере, одним из установочных фланцев 44 корпуса 14, и захватами 40 уплотнительных колец 18, 20, и 22. Размещение смещающего элемента между этими элементами может быть затруднено, особенно в малых турбинных устройствах, и требует эффективности от слишком больших и громоздких захватов 40.
В данном случае предлагается конструкция 100 уплотнительного кольца с переменным зазором, которая допускает размещение смещающего элемента вдали от вышеуказанного положения между установочными фланцами 44 и захватами уплотнительного кольца 40. Со ссылками на Фиг.2, 3, и 4 показана конструкция 100 уплотнительного кольца с переменным зазором, включающая в себя множество дуговых сегментов 102a-f уплотнительного кольца и корпус 104, которые используются в ротационной машине. Сегменты 102a-f позиционированы последовательно, образуя кольцевой зазор 105, с сегментами, включающими в себя уплотняющий участок 106, хвостовой участок 108, и участок корпуса 110. Участок корпуса 110 располагается в пределах кольцевой канавки 112, образованной обоймой 104, включающей в себя первый установочный фланец 114, второй установочный фланец 116, и поверхность 118 смещающего элемента. Конструкция 100 дополнительно включает в себя, по меньшей мере, один смещающий элемент 120a-f, который может соединять, по меньшей мере, один из множества сегментов 102a-f уплотнительного кольца с поверхностью 118 смещающего элемента корпуса 104, как показано на Фиг.2.
В примерном варианте осуществления, участок корпуса 110 каждого уплотняющего кольцевого сегмента 102a-f образует, по меньшей мере, одну контактную поверхность 121 смещающего элемента, включающую в себя пружинную камеру 122a-b и, по меньшей мере, один пружинный фланец 124a-b. Пружинные полости и пружинные фланцы объединяются, образуя множество T-образных структур 125, как показано на Фиг.2. Пружинные полости 122a-b каждого участка 110 корпуса выполнены с возможностью соединения с каждым первым кольцевым краем 126 и вторым кольцевым краем 128 каждого смещающего элемента 120a-f.
Первые кольцевые края 126 и вторые кольцевые края 128 смещающих элементов 120a-f располагаются в пределах пружинных полостей 122a-b так, чтобы позволить, по меньшей мере, частичное примыкание к пружинным фланцам 124a-b. На Фиг.2, это примыкание показано между кольцевыми краями 126 и 128 и поверхностью полости 130 пружинных фланцев 124a-b.
На Фиг.2 показано также, что вместе с соединением каждого сегмента с поверхностью 118 смещающего элемента корпуса 104, смещающие элементы 120a-f соединяют также и смежные сегменты 102a-f уплотнительного кольца друг с другом. Например, смещающий элемент 120a соединяет сегмент 102a уплотнительного кольца с сегментом 102b уплотнительного кольца, при одновременном соединении сегментов 102a и 102b уплотнительного кольца с поверхностью 118 смещающего элемента корпуса 104 в точке 132 соединения. Аналогично, смещающий элемент 120f соединяет, сегмент 102a уплотнительного кольца с сегментом 102f уплотнительного кольца, при соединении обоих сегментов 102a и 102f уплотнительного кольца с поверхностью 118 смещающего элемента корпуса 104 в точке 132 соединения. Таким образом, сегмент 102a уплотнительного кольца соединен с каждым сегментом (102b и 102f), с которыми он соседствует, при одновременном соединении с поверхностью 118 смещающего элемента корпуса 104 через, по меньшей мере, один смещающий элемент, в этом случае - смещающие элементы 120a и 120f. Следует отметить, что смещающие элементы 120a-f могут представлять собой пружину любого типа, например, пружину растяжения (включая скрученные или плоские пружины), которая действует для смещения конструкций 102a-f уплотнительного кольца к поверхности 118 смещающего элемента корпуса 104 (что подробнее описано ниже), и вдали от вращающегося элемента 133. Должно быть также ясно, что хотя на чертежах показаны шесть сегментов 102a-f уплотнительного кольца, содержащих кольцевой зазор 105, этот зазор 105 может содержать любое количество сегментов, большее или равное двум.
Со ссылкой на Фиг.3 и 4 будет описано, как функционирует устройство 100. На Фиг.3 сегмент 102а уплотнительного кольца показан в открытом положении 134, т.е. в положении с зазором, которое имеет место тогда, когда ротационная машина находится в переходном режиме. Сегмент 102а "втянут" в это положение 134 посредством смещающих элементов 120а и 120f. Хотя на Фиг.3 и 4 показан только смещающий элемент 120а, смещающий элемент 120f, так же, как и другие смещающие элементы 120b-е, будет действовать вместе с сегментами 102a-f, с которыми они соединены, причем таким же образом, как и смещающий элемент 120а действует с сегментом 102а на Фиг.3 и 4.
В примерном варианте осуществления смещающий элемент 120а тянет сегмент 102а по направлению к поверхности 118 смещающего элемента корпуса 104 (и от вращающегося элемента 133) посредством своего соединения с пружинной полостью 122b и пружинным фланцем 124b сегмента 102а, и соединения с пружинной полостью 122а и пружинным фланцем 124b сегмента 102а (соединение с сегментом 102b показано только на Фиг.2). Со ссылкой на Фиг.2 смещающий элемент 120а (а также оставшаяся часть смещающих элементов 120b-f) показан как плоская пружина растяжения с краями 126 и 128, сжатыми или "изогнутыми" от плоского остаточного положения в направлении к кольцевому зазору 105. При "изогнутом" положении (как показано на Фиг.2) первый край 126 кольца может быть расположен в пружинной полости 122b (смежной с пружинным фланцем 124b) сегмента 102a, и второй край 128 пружины может быть расположен в пружинной полости 122a (смежной с пружинным фланцем 124a) сегмента 102b. Поскольку края 126 и 128 смещающего элемента/пружины 102a имеют тенденцию перемещения назад по направлению к плоскому остаточному положению (относительно поверхности 118 смещающего элемента), то возникает равнодействующая сила 136, приложенная к первому кольцевому краю 126 и второму кольцевому краю 128 на соответствующих пружинных фланцах 124b и 124. Эта равнодействующая сила 136 тянет сегменты 102a и 102b (как показано в отношении 102a на Фиг.3) по направлению к поверхности 118 смещающего элемента корпуса 104, перемещая уплотняющий участок 106 сегментов 102a и 102b от вращающегося элемента 133. Сегменты 102a и 102b втянуты в этом направлении до тех пор, пока уплотняющие участки 106 сегментов 102a и 102b (на Фиг.3 показан только сегмент 102a), контактируют с относительно нижней поверхностью 138 установочных фланцев 114 и 116 корпуса 104. Таким образом, как показано на Фиг.3, сегмент 102a может быть установлен в открытом положении 134 во время переходных режимов ротационной машины. Следует отметить, что хотя только сегмент 102a показан на Фиг.3 в примерном варианте осуществления, каждый сегмент 102a-f будет установлен в это открытое положение 134 во время переходных режимов ротационной машины.
Со ссылкой на Фиг.4, относительно рабочих режимов ротационной машины можно заметить, что текучая среда (например, пар) входит в кольцевой паз 112, создавая силу давления пара 140 на участок корпуса 110 сегмента 102a (так же, как и другие сегменты 102b-f), причем сила давления пара 140 противоположна результирующей силе 136, создаваемой смещающим элементом 102a. Сила давления пара 140 превосходит равнодействующую силу 136 и "толкает" сегмент 102a к вращающемуся элементу 133, позволяя уплотняющему участку 106 сегмента 102a уплотнить вращающиеся элементы, и позиционируя сегмент 102a (а также остальные сегменты 102b-f) в закрытое положение 142. Если возникает следующий переходный режим ротационной машины, то давление пара сбрасывается, и смещающие элементы 120a-f снова перемещают сегменты 102a-f в открытое положение 134.
Со ссылкой на Фиг.5, следует отметить, что смещающие элементы 120a-f могут соединить смежные кольцевые сегменты 102a-f друг с другом, причем без контакта с корпусом 104. На этой Фигуре показано, что смещающие элементы 120a-f могут смещать сегменты 102a-f от вращающегося элемента 133 (не показано на Фиг.5) не соединяя сегменты 102a-f с корпусом 104. Как указано выше, и в примерном варианте осуществления, смещающие элементы 120a-f могут быть плоскими пружинами, "изогнутыми" относительно исходного положения.
Со ссылкой на Фиг.6, показан способ 200 приведения в действие конструкции уплотнительного кольца с переменным зазором, включающий в себя смещение, по меньшей мере, одного сегмента 102a-f уплотнительного кольца в положение 134 с зазором, к поверхности 118 смещающего элемента корпуса 104, посредством, по меньшей мере, одного смещающего элемента 120a-f, как показано в рабочем блоке 202, причем, по меньшей мере, один сегмент 102a-f уплотнительного кольца может поддерживаться в положении 134 с зазором в течение переходных режимов ротационной машины. Смещающие элементы 120a-f могут выполнить это смещение посредством соединения между полостью 122, по меньшей мере, одного сегмента 102a-f уплотнительного кольца и поверхностью 118 смещающего элемента корпуса 104, и/или соединения смежных сегментов 102a-f уплотнительного кольца (в пределах кольцевого зазора 105, сформированного сегментами 102a-f) друг с другом.
Способ 200 включает в себя также смещение, по меньшей мере, одного из множества дуговых сегментов 102a-f уплотнительного кольца в положение 134 с зазором посредством смещающего элемента 120a-f, взаимодействующего с, по меньшей мере, одним из множества дуговых сегментов 102a-f уплотнительного кольца и одним смежным из множества дуговых сегментов 102a-f уплотнительного кольца, как показано в рабочем блоке 202. Следует отметить, что смещающие элементы 120a-f могут поддерживать сегменты 102a-f в положениях 134 с зазором в течение переходных режимов ротационной машины.
Хотя изобретение описано со ссылкой на примерный вариант осуществления, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что могут быть выполнены различные изменения и эквивалентные замены элементов без отклонения от сущности изобретения. Кроме того, может быть выполнено много модификаций для адаптации изобретения к конкретной ситуации или объекту также без отклонения от сущности изобретения. Поэтому важно, чтобы изобретение не ограничивалось конкретным вариантом осуществления, рассмотренным в качестве предпочтительного варианта осуществления изобретения, чтобы изобретение включало бы в себя все варианты осуществления, попадающие в объем приведенной формулы изобретения. Кроме того, если специально не оговорено, то любое использование терминов первый, второй, и т.п. не означают какую-либо степень значимости, а используются эти термины для различения одного элемента от другого.
Перечень элементов
10 участок ротационной машины
12 вращающийся элемент
14 корпус
16 многоступенчатое лабиринтное уплотнение
18, 20, 22 множество уплотнительных колец
28 область высокого давления
30 область низкого давления
32 дуговой сегмент уплотнительного кольца
34 уплотняющая поверхность
36 выступающий радиальный зуб
40 установочные захваты
42 кольцевой паз
44 установочные фланцы
46 щель
48 хвостовой участок
100 конструкция уплотнительного кольца
102a-f множество сегментов уплотнительного кольца
104 корпус
105 кольцевой зазор
106 уплотняющий участок
108 хвостовой участок
110 участок корпуса
112 кольцевой паз
114 первый установочный фланец
116 второй установочный фланец
118 поверхность смещающего элемента
120a-f смещающие элементы
121 контактная поверхность смещающего элемента
122a-b пружинные полости
124a-b пружинные фланцы
125 T-образные структуры
126 первый кольцевой край
128 второй кольцевой край
130 поверхность полости
132 точка соединения
133 вращающийся элемент
134 открытое положение или положение с зазором
136 результирующая сила
138 относительная нижняя поверхность
140 сила давления пара
142 закрытое положение
200 способ приведения в действие конструкции уплотнительного кольца с переменным зазором
202 рабочий блок

Claims (7)

1. Уплотнительное кольцо, выполненное с возможностью обеспечения переменного зазора при использовании, содержащее:
множество дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца, расположенных последовательно;
множество контактных поверхностей (121) смещающего элемента, образованных указанным множеством дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца; и
смещающий элемент (120а), взаимодействующий с одной из указанного множества контактных поверхностей (121) на одном из указанного множества дугообразных сегментов (102a-f) и одной из указанного множества контактных поверхностей (121) на одном смежном из указанного множества дугообразных сегментов (102a-f).
2. Устройство по п.1, в котором каждый из указанного множества дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца образует две контактных поверхности (121) смещающего элемента.
3. Устройство по п.2, в котором указанный смещающий элемент (120а) представляет собой множество смещающих элементов (120a-f), причем два из указанного множества смещающих элементов взаимодействуют с каждым из указанного множества дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца через указанные две контактные поверхности (121) смещающего элемента, образованные каждым из указанного множества дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца.
4. Устройство по п.3, в котором каждый из указанного множества дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца связан с каждым смежным дуговым сегментом уплотняющего кольца через указанное множество смещающих элементов (120a-f).
5. Устройство по п.1, в котором указанный смещающий элемент (120a-f) представляет собой пружину растяжения.
6. Способ (200) приведения в действие уплотнительного кольца (100) выполненного с возможностью обеспечения переменного зазора при использовании, причем способ включает:
смещение, по меньшей мере, одного из множества дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца в положение (134) с зазором посредством смещающего элемента (120a-f), взаимодействующего с указанным, по меньшей мере, одним из указанного множества дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца и с одним смежным из указанного множества дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца.
7. Способ по п.6, дополнительно включающий в себя удержание указанного, по меньшей мере, одного из указанного множества дуговых сегментов (102a-f) уплотнительного кольца в указанном положении (134) с зазором в течение переходного режима ротационной машины.
RU2007124034/06A 2006-06-27 2007-06-26 Уплотнительное кольцо, выполненное с возможностью обеспечения переменного зазора при использовании, и способ приведения его в действие RU2445536C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/426,739 US8181967B2 (en) 2006-06-27 2006-06-27 Variable clearance packing ring
US11/426,739 2006-06-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007124034A RU2007124034A (ru) 2009-01-10
RU2445536C2 true RU2445536C2 (ru) 2012-03-20

Family

ID=38352756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007124034/06A RU2445536C2 (ru) 2006-06-27 2007-06-26 Уплотнительное кольцо, выполненное с возможностью обеспечения переменного зазора при использовании, и способ приведения его в действие

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8181967B2 (ru)
KR (1) KR20080000532A (ru)
CN (1) CN101096998B (ru)
FR (1) FR2902854B1 (ru)
GB (1) GB2439635B (ru)
RU (1) RU2445536C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667247C2 (ru) * 2016-05-11 2018-09-18 Андрей Витальевич Билан Уплотнение паровой турбины

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7909335B2 (en) * 2008-02-04 2011-03-22 General Electric Company Retractable compliant plate seals
JP4898743B2 (ja) * 2008-06-09 2012-03-21 三菱重工業株式会社 回転機械のシール構造
US8424877B2 (en) * 2009-05-12 2013-04-23 General Electric Company Method and system for sealing an annulus
DE202011105609U1 (de) * 2011-09-12 2011-10-13 Alstom Technology Ltd. Labyrinthdichtung
CN102853076A (zh) * 2012-09-14 2013-01-02 胡和萍 一种带有转动定位功能的密封圈
USD733560S1 (en) * 2013-06-25 2015-07-07 Lincoln Global, Inc. Packing bead ring for a wire coil
US20150285152A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 United Technologies Corporation Gas turbine engine and seal assembly therefore
JP6373500B2 (ja) * 2014-08-08 2018-08-15 シーメンス エナジー インコーポレイテッド ガスタービンエンジン内のステージ間シールハウジング最適化システム
CN105570460A (zh) * 2014-10-16 2016-05-11 曹正奉 零间隙油封装置
CN104454033B (zh) * 2014-11-03 2017-02-15 中国南方航空工业(集团)有限公司 封严圈及具有其的燃气轮机
KR101572907B1 (ko) * 2015-05-27 2015-12-11 조정봉 터빈용 플랙시블 패킹링
EP3135868A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-01 Doosan Skoda Power S.r.o. Serial arrangement of retractable rotor seals
US10830081B2 (en) 2017-07-17 2020-11-10 Raytheon Technologies Corporation Non-contact seal with non-straight spring beam(s)
US11927236B2 (en) * 2020-12-21 2024-03-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vibration isolation for rotating machines

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3897169A (en) * 1973-04-19 1975-07-29 Gen Electric Leakage control structure
US5599026A (en) * 1995-09-06 1997-02-04 Innovative Technology, L.L.C. Turbine seal with sealing strip and rubbing strip
US5735667A (en) * 1996-05-06 1998-04-07 Innovative Technology, L.L.C. Method and apparatus for minimizing leakage in turbine seals
US6250641B1 (en) * 1998-11-25 2001-06-26 General Electric Co. Positive biased packing ring brush seal combination
RU2211389C2 (ru) * 1998-04-15 2003-08-27 Дженерал Электрик Компани Уплотнительное кольцо с изменяемым зазором и его комбинация с неподвижной деталью (варианты)

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US561794A (en) * 1896-06-09 Metallic rod-packing
US644696A (en) * 1899-05-20 1900-03-06 Frederick F Swain Piston-rod packing.
US922635A (en) * 1907-09-20 1909-05-25 Josef Sieger Metallic ring-packing.
US967247A (en) * 1910-03-02 1910-08-16 Gen Electric Leakage-reducing device.
US1505462A (en) * 1922-04-08 1924-08-19 Henry G Hillman Rod packing
US1547919A (en) * 1924-09-02 1925-07-28 Huhn Gustav Packing for piston rods, turbine shafts, and the like
US3464708A (en) * 1965-08-27 1969-09-02 Rodpak Mfg Co Seal
US3625526A (en) * 1969-11-14 1971-12-07 Ramsey Corp Unitary self-energizing oil control ring
US4436311A (en) * 1982-04-20 1984-03-13 Brandon Ronald E Segmented labyrinth-type shaft sealing system for fluid turbines
US5002288A (en) * 1988-10-13 1991-03-26 General Electric Company Positive variable clearance labyrinth seal
CN2054496U (zh) * 1989-04-08 1990-03-14 西南石油学院 钻井泵活塞组合钢芯
US5603510A (en) * 1991-06-13 1997-02-18 Sanders; William P. Variable clearance seal assembly
US5395124A (en) * 1993-01-04 1995-03-07 Imo Industries, Inc. Retractible segmented packing ring for fluid turbines having gravity springs to neutralize packing segment weight forces
US5464226A (en) * 1993-12-06 1995-11-07 Demag Delaval Turbomachinery Corp. Turbocare Division Retractable packing rings for steam turbines
CN1215251C (zh) * 1996-08-05 2005-08-17 罗纳德·E·布兰登 流体涡轮机的密封装置
US5709388A (en) * 1996-09-27 1998-01-20 General Electric Co. Variable clearance packing ring with guide for preventing circumferential displacement
US5934684A (en) * 1997-05-27 1999-08-10 Brandon; Ronald Earl Retractable segmented packing ring for fluid turbines having gravity springs to neutralize packing segment weight forces
US6318728B1 (en) * 1997-07-11 2001-11-20 Demag Delaval Turbomachinery Corporation Brush-seal designs for elastic fluid turbines
US6572114B1 (en) * 1997-09-22 2003-06-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Seal ring for steam turbine
US6022027A (en) * 1997-12-18 2000-02-08 General Electric Co. Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement
US6139018A (en) * 1998-03-25 2000-10-31 General Electric Co. Positive pressure-actuated brush seal
US5971400A (en) * 1998-08-10 1999-10-26 General Electric Company Seal assembly and rotary machine containing such seal assembly
US6695316B2 (en) * 2001-09-21 2004-02-24 General Electric Company Apparatus and methods for supporting a retractable packing ring
US6715766B2 (en) * 2001-10-30 2004-04-06 General Electric Company Steam feed hole for retractable packing segments in rotary machines
US6588764B2 (en) * 2001-11-20 2003-07-08 Dresser-Rand Company Segmented labyrinth seal assembly and method
US6786487B2 (en) * 2001-12-05 2004-09-07 General Electric Company Actuated brush seal
US6502823B1 (en) * 2001-12-07 2003-01-07 General Electric Company Actuating seal carrier for a turbine and method of retrofitting
US6651986B2 (en) * 2002-01-29 2003-11-25 General Electric Company Retractable packing ring lower half segment retaining key and method for retaining retractable packing ring lower half segment
US6935634B2 (en) * 2003-05-08 2005-08-30 General Electric Company Steam turbine packing spring

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3897169A (en) * 1973-04-19 1975-07-29 Gen Electric Leakage control structure
US5599026A (en) * 1995-09-06 1997-02-04 Innovative Technology, L.L.C. Turbine seal with sealing strip and rubbing strip
US5735667A (en) * 1996-05-06 1998-04-07 Innovative Technology, L.L.C. Method and apparatus for minimizing leakage in turbine seals
RU2211389C2 (ru) * 1998-04-15 2003-08-27 Дженерал Электрик Компани Уплотнительное кольцо с изменяемым зазором и его комбинация с неподвижной деталью (варианты)
US6250641B1 (en) * 1998-11-25 2001-06-26 General Electric Co. Positive biased packing ring brush seal combination

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667247C2 (ru) * 2016-05-11 2018-09-18 Андрей Витальевич Билан Уплотнение паровой турбины

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080000532A (ko) 2008-01-02
GB0712149D0 (en) 2007-08-01
US20070296159A1 (en) 2007-12-27
FR2902854A1 (fr) 2007-12-28
GB2439635B (en) 2011-04-13
CN101096998A (zh) 2008-01-02
US8181967B2 (en) 2012-05-22
RU2007124034A (ru) 2009-01-10
CN101096998B (zh) 2012-09-05
FR2902854B1 (fr) 2013-11-29
GB2439635A (en) 2008-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2445536C2 (ru) Уплотнительное кольцо, выполненное с возможностью обеспечения переменного зазора при использовании, и способ приведения его в действие
EP1586742B1 (en) Apparatus and method for reducing self-sealing flow in combined-cycle steam turbines
KR101378206B1 (ko) 회전기용 시일 조립체 및 회전기
US8540479B2 (en) Active retractable seal for turbo machinery and related method
RU2403404C1 (ru) Ротор турбины со стопорными пластинками и соответствующий способ сборки
JP3702212B2 (ja) 軸シール機構及びタービン
JP5670789B2 (ja) シュラウド付きガスタービンブレードの能動的チップクリアランス制御及び関連方法
US7641200B2 (en) Variable clearance packing ring arrangement
JP5021365B2 (ja) 間隔可変のパッキンリング片組立体及びタービンダイヤフラム
EP2474762B1 (en) Elliptical sealing system
JP5060035B2 (ja) シールアセンブリおよびその製造方法
US20120027582A1 (en) Floating packing ring assembly
RU2478799C2 (ru) Уплотнение пути прохода пара в паровой турбине, приводимое в действие давлением
EP0816725A1 (en) Combined brush seal and labyrinth seal segment for rotary machines
RU2326245C2 (ru) Уплотнение между вращающимся компонентом и неподвижным компонентом и паровой сальниковый затвор в турбине, использующий указанное уплотнение
JP2000154877A (ja) シ―ルアセンブリ並びに該シ―ルアセンブリを含む回転機械
CA2253219C (en) Method and apparatus for minimizing leakage in turbine seals
EP1712743A2 (en) Turbine with an abradable seal between the rotor and a stationary component
KR20030057429A (ko) 터빈내에 가요성 실을 설치하는 방법 및 가요성 실을형성하는 방법
EP3002487B1 (en) Sealing system
JP2004060660A (ja) 蒸気タービンのバケット先端固定シールセグメントの端面間隙シール及びその改造方法
KR100659414B1 (ko) 자동조심 브러시 시일을 포함하는 회전 기계
EP3159488B1 (en) Sealing assembly and corresponding turbine
UA60294C2 (ru) Уплотнение вала
WO2000047919A1 (en) Combined labyrinth and brush seals for rotary machines

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140627