RU2518709C2 - Щеточное уплотнение роторов, способ и устройство для его изготовления - Google Patents
Щеточное уплотнение роторов, способ и устройство для его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2518709C2 RU2518709C2 RU2012118108/06A RU2012118108A RU2518709C2 RU 2518709 C2 RU2518709 C2 RU 2518709C2 RU 2012118108/06 A RU2012118108/06 A RU 2012118108/06A RU 2012118108 A RU2012118108 A RU 2012118108A RU 2518709 C2 RU2518709 C2 RU 2518709C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- ring
- elements
- wire
- cheek
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sealing Devices (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к уплотнительной технике. Щеточное уплотнение роторов выполнено в виде прижимной щеки и последовательно состыкованных с ней элементов - кольцевой проволочной щетки и опорной щеки. Устройство снабжено технологическим кольцом. Прижимная щека выполнена с торцевым выступом в качестве стыковочного элемента. При изготовлении по сторонам оправки размещают опорные щеки, наматывают проволоку, затем проволочную намотку обжимают прижимными щеками, обрезают проволочную намотку, а затем сваривают состыкованные элементы и производят окончательную механическую обработку. На наружные цилиндрические поверхности состыкованных элементов накладывают металлическую полосу, соединяют концы аргонодуговой сваркой в технологическое кольцо, а сварку состыкованных элементов осуществляют электронным лучом через технологическое кольцо. Устройство для изготовления щеточного уплотнения роторов содержит оправку в виде колец, скрепленных по окружности винтами. Устройство снабжено центрирующими обоймами со ступицами, а оправка размещена на упомянутых ступицах. Между кольцами оправки установлено среднее кольцо, а винтовое крепление крайних колец осуществлено посредством среднего кольца. Изобретение позволяет повысить надежность щеточного уплотнения. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении, газотурбостроении и других областях техники.
Известно щеточное уплотнение, содержащее пакет свободных с одного конца и закрепленных с другого уплотнительных элементов, зазоры между которыми зафиксированы и заполнены герметиком, при этом пакет закреплен между боковыми пластинами (SU, а.с. №1725609 за 1990 г., кл. F16J 15/16).
Недостатком этого устройства является разрушение герметика из-за большого разогрева упругих волокон при касании с быстро вращающимся ротором. Разрушение герметика увеличивает утечку рабочего тела и тем самым снижает ресурс работы уплотнения.
Известно щеточное уплотнение, включающее установленный в статоре и соприкасающийся с ротором кольцевой пакет проволочных щетинок, между рядами которых размещены технологические прокладки. (SU, а.с. №2076256 за 1994 г, F16J 15/00).
Недостатком данного устройства является утечка рабочего тела из-за увеличенных зазоров между проволочными щетинками, вызванных размещением технологических прокладок.
Наиболее близким заявленному является щеточное уплотнение роторов, выполненное виде прижимной щеки и последовательно состыкованных с ней элементов - кольцевой проволочной щетки и опорной щеки, при этом состыкованные элементы выполнены одинаковыми по наружному диаметру. (SU а.с.. №1462916 от 1978 г., кл. F16J 15/16).
Недостатком данной конструкции является то, что сварка пакета проволочных щетинок с опорной и прижимной щеками производится за счет расплава торцевого участка кольцевой проволочной щетки, что может привести к образованию пор и трещин в шве и возникновению капилляров, а также в процессе работы и к выпадению щетинок, и в конце концов к выходу из строя щеточного уплотнения. Кроме того, в качестве базового элемента при установке его в статор агрегата в устройстве используют внутренний диаметр одной из щек для получения посадочной поверхности. При этом посадочная поверхность достигается механической обработкой наружного диаметра состыкованных элементов, что повышает трудоемкость изготовления, приводит к дополнительным напряжениям и, соответственно, к снижению надежности уплотнения.
Задачей данного изобретения является повышение надежности щеточного уплотнения, снижение трудоемкости и увеличение ресурса работы уплотнения ротора.
Задача осуществляется тем, что щеточное уплотнение роторов, выполненное виде прижимной щеки и последовательно состыкованных с ней элементов - кольцевой проволочной щетки и опорной щеки, при этом состыкованные элементы выполнены одинаковыми по наружному диаметру, снабжено технологическим кольцом, размещенным на состыкованных элементах, выполненным шириной, соответствующей суммарной ширине упомянутых элементов, а прижимная щека выполнена с торцевым выступом в качестве стыковочного элемента, при этом ее наружная цилиндрическая поверхность выполнена базовой и посадочной под установочное гнездо.
Известен способ изготовления щеточного уплотнения роторов, при котором размещают опорные щеки по сторонам оправки, наматывают проволоку, затем проволочную намотку обжимают прижимными щеками, совмещая их наружные цилиндрические поверхности по окружности обрезки проволочной намотки, обрезают проволочную намотку, а затем сваривают состыкованные элементы по их наружным цилиндрическим поверхностям и производят окончательную механическую обработку (RU, пат. №2210694 за 2001 г., F16J 15/32).
Недостатком данного способа является то, что соединения сваркой опорной и прижимной щек и кольцевой проволочной щетки производят непосредственно сварочной дугой по открытому торцевому щеточному участку, что может привести к некачественному соединению последних и пережогу проволочных щетинок.
Задачей данного изобретения является повышение надежности щеточного уплотнения, снижение трудоемкости и увеличение ресурса работы уплотнения ротора.
Задача осуществляется тем, что в способе изготовления щеточного уплотнения роторов, при котором по сторонам оправки размещают опорные щеки, наматывают проволоку, затем проволочную намотку обжимают прижимными щеками, совмещая их наружные цилиндрические поверхности по окружности обрезки проволочной намотки, обрезают проволочную намотку, а затем сваривают состыкованные элементы по их наружным цилиндрическим поверхностям и производят окончательную механическую обработку, на наружные цилиндрические поверхности состыкованных элементов накладывают металлическую полосу, огибают ее по вышеупомянутым поверхностям, соединяют концы металлической полосы аргонодуговой сваркой в технологическое кольцо, а сварку состыкованных элементов осуществляют электронным лучом через технологическое кольцо. При этом технологическое кольцо изготавливают из материала, идентичного материалу проволоки, обладающего присадочными свойствами.
Из патента «Способ изготовления щеточного уплотнения» известно устройство для изготовления щеточного уплотнения роторов, содержащее оправку в виде колец, установленных концентрично с зазором относительно друг друга и скрепленных по окружности винтами (RU, пат. №2289742 за 2005 г., кл. F16J 15/16).
Недостатком известного устройства является то, что верхнее кольцо оправки непосредственно является деталью щеточного уплотнения. Вследствие этого оправка является одноразовой и всякий раз требует повторного ее изготовления.
Задачей данного изобретения является повышение технологичности изготовления, повышение качества изделия и снижения трудоемкости и металлоемкости процесса изготовления оправки.
Задача осуществляется тем, что устройство для изготовления щеточного уплотнения роторов, содержащее оправку в виде колец, установленных концентрично с зазором относительно друг друга и скрепленных по окружности винтами, снабжено центрирующими обоймами со ступицами, связанными крепежным элементом, при этом оправка размещена на упомянутых ступицах, а в зазоре между кольцами оправки установлено среднее кольцо, при этом винтовое крепление крайних колец осуществлено посредством среднего кольца.
Изобретение поясняется фигурами где:
На фиг.1 - щеточное уплотнение ротора.
На фиг.2 - заготовка для изготовления щеточного уплотнения с намоткой.
На фиг.3 - устройство для изготовления щеточного уплотнения роторов с прижимными щеками.
На фиг.4 - соединение элементов щеточного уплотнения.
Щеточное уплотнение роторов состоит из прижимной щеки 1 и последовательно состыкованных с ней кольцевой проволочной щетки 2 и опорной щеки 3. В качестве стыковочного элемента на прижимной щеке 1 выполнен торцевой выступ 4 (см. фиг.1). Наружная цилиндрическая поверхность 5 прижимной щеки 1 выполнена посадочной под установочное гнездо 6 в статоре. Все стыковочные элементы (торцевой выступ 4, кольцевая проволочная щетка 2 и опорная щетка 3) выполнены одинаковыми по наружному диаметру. На вышеназванных элементах установлено технологическое кольцо 7, выполненное из металлической полосы шириной, соответствующей их суммарной ширине. В опорной щеке 3 щеточного уплотнения установлен штифт 8 для его фиксации в гнезде 6 статора.
Для изготовления щеточного уплотнения роторов используют устройство (фиг.2), содержащее оправку в виде наружного 9, среднего 10 и внутреннего 11 колец, установленных концентрично с зазорами 12 и 13 относительно друг друга и скрепленных между собой. При этом крепление крайних колец 9, 11 к среднему кольцу 10 осуществлено по окружности винтами 14 с распорными втулками 15. Устройство при этом снабжено центрирующими обоймами 16 и 17 со ступицами 18, связанными крепежными элементами 19. На обоймах 16, 17 со ступицами 18 размещена оправка (фиг.2) с проволочной намоткой 20. Позицией 21 обозначен ротор.
Способ изготовления щеточного уплотнения роторов заключается в следующем. Вначале собирают оправку (фиг.2). На среднем кольце 10 оправки размещают опорные щеки 3 и фиксируют их штифтами 19, наматывают проволоку, затем проволочную намотку 20 обжимают прижимными щеками 1, совмещая их наружные цилиндрические поверхности по окружности обрезки - А-А проволочной намотки 20. Обрезают проволочную намотку 20. На наружные цилиндрические поверхности состыкованных элементов накладывают металлическую полосу, огибают ее по вышеупомянутым поверхностям, соединяют концы металлической полосы аргонодуговой сваркой в технологическое кольцо 7. После этого сварку состыкованных элементов осуществляют электронным лучом через технологическое кольцо 7. После проведения сварки обрезают проволочную намотку 20 по окружности обрезки Б-Б, соответствующей внутреннему диаметру щеточного уплотнения, разъединяют оправку, производят окончательную механическую обработку и получают два щеточных уплотнения (фиг.1), готовых к размещению на роторе 21.
Совместное использование группы изобретений позволяет повысить надежность щеточного уплотнения за счет качества сварки состыкованных элементов, осуществляемой через технологическое кольцо, за счет использования электронно-лучевой сварки, при которой ограничивается тепловложение в зону сварки, что снижает разупрочнение проволочной щетины. Кроме того, позволяет снизить трудоемкость его изготовления за счет исключения операции механической обработки стыкующего сварного шва и в результате увеличить ресурс работы щеточного уплотнения ротора.
Claims (4)
1. Щеточное уплотнение роторов, выполненное виде прижимной щеки и последовательно состыкованных с ней элементов - кольцевой проволочной щетки и опорной щеки, при этом состыкованные элементы выполнены одинаковыми по наружному диаметру, отличающееся тем, что снабжено технологическим кольцом, размещенным на состыкованных элементах, выполненным шириной, соответствующей суммарной ширине упомянутых элементов, а прижимная щека выполнена с торцевым выступом в качестве стыковочного элемента, при этом ее наружная цилиндрическая поверхность выполнена базовой и посадочной под установочное гнездо.
2. Способ изготовления щеточного уплотнения роторов, при котором по сторонам оправки размещают опорные щеки, наматывают проволоку, затем проволочную намотку обжимают прижимными щеками, совмещая их наружные цилиндрические поверхности по окружности обрезки проволочной намотки, обрезают проволочную намотку, а затем сваривают состыкованные элементы по их наружным цилиндрическим поверхностям и производят окончательную механическую обработку, отличающийся тем, что на наружные цилиндрические поверхности состыкованных элементов накладывают металлическую полосу, огибают ее по вышеупомянутым поверхностям, соединяют концы металлической полосы аргонодуговой сваркой в технологическое кольцо, а сварку состыкованных элементов осуществляют электронным лучом через технологическое кольцо.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что технологическое кольцо изготавливают из материала, идентичного материалу проволоки, обладающего присадочными свойствами.
4. Устройство для изготовления щеточного уплотнения роторов, содержащее оправку в виде колец, установленных концентрично с зазором относительно друг друга и скрепленных по окружности винтами, отличающееся тем, что снабжено центрирующими обоймами со ступицами, связанными крепежным элементом, при этом оправка размещена на упомянутых ступицах, а в зазоре между кольцами оправки установлено среднее кольцо, при этом винтовое крепление крайних колец осуществлено посредством среднего кольца.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012118108/06A RU2518709C2 (ru) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Щеточное уплотнение роторов, способ и устройство для его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012118108/06A RU2518709C2 (ru) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Щеточное уплотнение роторов, способ и устройство для его изготовления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012118108A RU2012118108A (ru) | 2013-11-10 |
RU2518709C2 true RU2518709C2 (ru) | 2014-06-10 |
Family
ID=49516644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012118108/06A RU2518709C2 (ru) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Щеточное уплотнение роторов, способ и устройство для его изготовления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2518709C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594835C2 (ru) * | 2014-12-23 | 2016-08-20 | Антон Владимирович Новиков | Щеточное уплотнение и способ его изготовления |
RU2805714C1 (ru) * | 2023-02-24 | 2023-10-23 | Антон Владимирович Новиков | Щеточное уплотнение и способ его изготовления |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1665136A1 (ru) * | 1989-07-11 | 1991-07-23 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Щеточное уплотнение |
SU1462916A1 (ru) * | 1987-06-15 | 1996-10-10 | В.Е. Резник | Способ изготовления щеточного уплотнения |
US5678898A (en) * | 1995-04-17 | 1997-10-21 | General Electric Company | Method for making a brush seal |
US6231047B1 (en) * | 1998-05-29 | 2001-05-15 | Eg&G Engineered Products | Brush seal |
RU2210694C2 (ru) * | 2001-10-01 | 2003-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения" им. П.И.Баранова | Способ изготовления щеточного уплотнения и устройство для его осуществления |
-
2012
- 2012-05-04 RU RU2012118108/06A patent/RU2518709C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1462916A1 (ru) * | 1987-06-15 | 1996-10-10 | В.Е. Резник | Способ изготовления щеточного уплотнения |
SU1665136A1 (ru) * | 1989-07-11 | 1991-07-23 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Щеточное уплотнение |
US5678898A (en) * | 1995-04-17 | 1997-10-21 | General Electric Company | Method for making a brush seal |
US6231047B1 (en) * | 1998-05-29 | 2001-05-15 | Eg&G Engineered Products | Brush seal |
RU2210694C2 (ru) * | 2001-10-01 | 2003-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения" им. П.И.Баранова | Способ изготовления щеточного уплотнения и устройство для его осуществления |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594835C2 (ru) * | 2014-12-23 | 2016-08-20 | Антон Владимирович Новиков | Щеточное уплотнение и способ его изготовления |
RU2805714C1 (ru) * | 2023-02-24 | 2023-10-23 | Антон Владимирович Новиков | Щеточное уплотнение и способ его изготовления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012118108A (ru) | 2013-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2588266B1 (en) | Solid state resistance welding for airfoil repair and manufacture | |
USRE30206E (en) | Seals and method of manufacture thereof | |
JP5389044B2 (ja) | ロータを製作するための方法 | |
WO2004085889A2 (en) | Brush seal assembly, method of manufacture and use | |
KR20180115936A (ko) | 브러쉬씰 제조방법 | |
US7334311B2 (en) | Method of forming a nested can brush seal | |
JP5606489B2 (ja) | ターボ機械用ダイヤフラム及びその製造方法 | |
JP6511047B2 (ja) | 蒸気タービンの段を製造する方法 | |
KR102504649B1 (ko) | 배관클램핑장치 | |
JP5964032B2 (ja) | 蒸気タービン用の自己整列フロースプリッター | |
JP2881613B2 (ja) | ブラシ・シールを製造するための設置・結束方法 | |
RU2518709C2 (ru) | Щеточное уплотнение роторов, способ и устройство для его изготовления | |
CN106514149A (zh) | 一种整体式导向器的加工方法 | |
JP6162951B2 (ja) | シール組立体及びタービンの組み立て方法 | |
RU2682064C1 (ru) | Способ изготовления ротора турбомашины | |
US20030160392A1 (en) | Bristle arrangement for brush seal, method and assembly for making same, and method of making brush seal | |
US9145792B2 (en) | Fixture assembly for repairing a shroud tile of a gas turbine | |
CN102950367A (zh) | 一种汽轮机低压环式隔板叶片与内外环的焊接方法 | |
RU2289742C1 (ru) | Способ изготовления щеточного уплотнения | |
US9925623B2 (en) | Case assembly and method | |
CN113751907B (zh) | 一种dmcl焊接机壳控制弯曲变形的焊接方法 | |
RU2076256C1 (ru) | Способ изготовления щеточных уплотнений гтд | |
US8362385B2 (en) | Apparatus and method for sealing collars of double-wall bellows and double-wall bellows so obtained that can be fitted with crack monitoring | |
CN101386110B (zh) | 用于密封双壁波纹管的轴环的设备和方法及双壁波纹管 | |
CN103406739A (zh) | 一种新型刷式密封制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20170622 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190802 |