RU2578933C1 - Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины - Google Patents
Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578933C1 RU2578933C1 RU2015104895/06A RU2015104895A RU2578933C1 RU 2578933 C1 RU2578933 C1 RU 2578933C1 RU 2015104895/06 A RU2015104895/06 A RU 2015104895/06A RU 2015104895 A RU2015104895 A RU 2015104895A RU 2578933 C1 RU2578933 C1 RU 2578933C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- ring
- annular
- graphite ring
- annular element
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях турбомашин для уплотнения кольцевых щелей между статором и ротором. Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины содержит установленный в корпусе кольцевой элемент, в котором выполнены пазы с образованием кольцевого массива пальчиков, имеющий выступающие площадки, охватывающие вал, а также обод, контактирующий своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса. Уплотнение снабжено графитовым кольцом, выполненным разрезным или в виде сегментов, установленным в корпусе и контактирующим с ним по торцу, на котором выполнены кольцевые проточки. На участке внутреннего диаметра графитового кольца со стороны кольцевого элемента выполнена кольцевая проточка, в которую заведены выступающие площадки с образованием между их наружными поверхностями и внутренней поверхностью графитового кольца осевого зазора. Между наружной поверхностью графитового кольца и внутренней поверхностью корпуса установлена браслетная пружина, а между графитовым кольцом и кольцевым элементом установлена осевая пружина. При этом разжимное кольцо установлено с противоположенной стороны кольцевого элемента и зафиксировано в корпусе, а кольцевая пластина установлена в корпусе между кольцевым элементом и разжимным кольцом и контактирует с ними по торцам. Изобретение снижает перетечки воздуха на всех режимах работы уплотнения, а также обеспечивает разделение масляной и воздушной полостей устройства. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях турбомашин для уплотнения кольцевых щелей между статором и ротором.
В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбрано пальчиковое уплотнение, содержащее установленный в корпусе кольцевой элемент, в котором выполнены пазы с образованием кольцевого массива пальчиков, имеющий выступающие площадки, охватывающие вал и выполненные на свободных концах пальчиков зацело с последними, а также обод, выполненный зацело с кольцевым элементом и контактирующий своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса, причем пазы кольцевого элемента заходят на часть его обода, а размер обода в осевом направлении превышает размер выступающих площадок в осевом направлении (см. патент RU 2442051 С1).
Известному техническому решению присущи следующие недостатки:
В уплотнении бесконтактный режим работы обеспечивается за счет балансировки пальчиков в потоке воздуха, за счет возникновения в зазоре под площадками газодинамических (вызванных вращением ротора) и газостатических (определяемых осевым перепадом давления) подъемных сил, которые уравновешивают силы реакции при деформировании пальчиков. При малых частотах вращения эффективность уплотнения низкая (низкие газодинамические силы площадок), что приводит к повышенным расходам воздуха через уплотнение. Постановка этого уплотнения в зону разделения масляной полости и воздушной полости может привести к повышенному расходу масла, также попадание масла в зазор между контактной втулкой и подъемными площадками пальчиков на малых частотах вращения ротора приведет к нерасчетному режиму работы уплотнения и к возможному повреждению последнего. Это ограничивает область применения уплотнения.
Техническими результатами, достигаемыми при использовании настоящего изобретения, является снижение перетечек воздуха на всех режимах работы уплотнения, а также разделение масляной и воздушной полостей, что расширяет область применения заявленного устройства в конструкциях турбомашин.
Указанные технические результаты достигаются тем, что радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины, содержащее установленный в корпусе кольцевой элемент, в котором выполнены пазы с образованием кольцевого массива пальчиков, имеющий выступающие площадки, охватывающие вал и выполненные на свободных концах пальчиков зацело с последними, а также обод, выполненный зацело с кольцевым элементом и контактирующий своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса, причем пазы кольцевого элемента заходят на часть его обода, а размер обода в осевом направлении превышает размер выступающих площадок в осевом направлении, согласно настоящему изобретению, оно снабжено графитовым кольцом, выполненным разрезным или в виде сегментов, установленным в корпусе и контактирующим с ним по торцу, на котором выполнены кольцевые проточки, причем на участке внутреннего диаметра графитового кольца со стороны кольцевого элемента выполнена кольцевая проточка, в которую заведены выступающие площадки с образованием между их наружными поверхностями и внутренней поверхностью графитового кольца осевого зазора, браслетной пружиной, установленной между наружной поверхностью графитового кольца и внутренней поверхностью корпуса, осевой пружиной, установленной между графитовым кольцом и кольцевым элементом, разжимным кольцом, установленным с противоположенной стороны кольцевого элемента и зафиксированным в корпусе, кольцевой пластиной, установленной в корпусе между кольцевым элементом и разжимным кольцом и контактирующей с ними по торцам.
Такое выполнение устройства позволяет следующее. При малых частотах вращения ротора, когда низкие значения газодинамического давления в зазоре между подъемными площадками и контактным кольцом, уплотнение работает как обычное контактное графитовое уплотнение, достоинством которого являются низкие перетечки воздуха и хорошая защита масляных полостей от попадания масла в воздушную полость. С увеличением частоты вращения давление в вышеупомянутом зазоре возрастает, площадки всплывают, и уплотнение работает как бесконтактное пальчиковое, включающее все достоинства пальчикового уплотнения. При этом площадки оказывают радиальное воздействие на графитовое кольцо, исключая контакт этого кольца с валом и исключая износ графитового кольца. Кольцевые проточки в графитовом кольце снижают площадь контакта с торцом корпуса, также снижая при этом трение и износ. Графитовое кольцо держит кольцевую форму и осевое положение за счет браслетной и осевой пружин, последняя из которых прижимает пальчики к кольцевой пластине, исключая перетечки воздуха в зазорах между пальчиками. Таким образом повышается ресурс уплотнения, расширяется диапазон его работы и область применения в узлах турбомашин.
Сущность настоящего изобретения поясняется чертежом, где изображен продольный разрез заявленного радиально-торцевого уплотнения ротора турбомашины.
Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины содержит установленный в корпусе 1 кольцевой элемент 2, в котором выполнены пазы с образованием кольцевого массива пальчиков, имеющий выступающие площадки 3, охватывающие вал 4 и выполненные на свободных концах пальчиков зацело с последними, а также обод 5, выполненный зацело с кольцевым элементом 2 и контактирующий своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса 1, причем пазы кольцевого элемента 2 заходят на часть его обода 5, а размер обода 5 в осевом направлении превышает размер выступающих площадок 3 в осевом направлении. При этом радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины снабжено графитовым кольцом 6, выполненным разрезным или в виде сегментов, установленным в корпусе 1 и контактирующим с ним по торцу, на котором выполнены кольцевые проточки 7, причем на участке внутреннего диаметра графитового кольца 6 со стороны кольцевого элемента 2 выполнена кольцевая проточка, в которую заведены выступающие площадки 3 с образованием между их наружными поверхностями и внутренней поверхностью графитового кольца 6 осевого зазора, браслетной пружиной 8, установленной между наружной поверхностью графитового кольца 6 и внутренней поверхностью корпуса 1, осевой пружиной 9, установленной между графитовым кольцом 6 и кольцевым элементом 2, разжимным кольцом 10, установленным с противоположенной стороны кольцевого элемента 2 и зафиксированным в корпусе 1, кольцевой пластиной 11, установленной в корпусе 1 между кольцевым элементом 2 и разжимным кольцом 10 и контактирующей с ними по торцам.
Работа подшипника осуществляется следующим образом.
При малых частотах вращения газодинамические силы, действующие на выступающие площадки 3 кольцевого элемента 2, низкие, поэтому данная часть уплотнения не работает. Работает в качестве уплотнения графитовое кольцо 6, которое контактирует с валом 4 и торцом корпуса 1, давление контакта при этом обеспечивается браслетной пружиной 8 в радиальном направлении и осевой пружиной 9 по торцу корпуса 1. С увеличением частоты вращения давление в зазоре между выступающими площадками 3 и валом 4 возрастает, выступающие площадки 3 всплывают, и уплотнение работает как бесконтактное пальчиковое. При этом выступающие площадки 3 оказывают радиальное воздействие на графитовое кольцо 6, исключая контакт последнего с валом 4 и снижая износ графитового кольца 6 при повышенных частотах вращения. При этом кольцевая пластина 11 закрывает зазоры между пальчиками кольцевого элемента 2, исключая при этом перетечки воздуха. Таким образом повышается ресурс заявленного уплотнения, расширяется диапазон его работы и область применения в узлах турбомашин.
Claims (1)
- Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины, содержащее установленный в корпусе кольцевой элемент, в котором выполнены пазы с образованием кольцевого массива пальчиков, имеющий выступающие площадки, охватывающие вал и выполненные на свободных концах пальчиков зацело с последними, а также обод, выполненный зацело с кольцевым элементом и контактирующий своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса, причем пазы кольцевого элемента заходят на часть его обода, а размер обода в осевом направлении превышает размер выступающих площадок в осевом направлении, отличающееся тем, что оно снабжено графитовым кольцом, выполненным разрезным или в виде сегментов, установленным в корпусе и контактирующим с ним по торцу, на котором выполнены кольцевые проточки, причем на участке внутреннего диаметра графитового кольца со стороны кольцевого элемента выполнена кольцевая проточка, в которую заведены выступающие площадки с образованием между их наружными поверхностями и внутренней поверхностью графитового кольца осевого зазора, браслетной пружиной, установленной между наружной поверхностью графитового кольца и внутренней поверхностью корпуса, осевой пружиной, установленной между графитовым кольцом и кольцевым элементом, разжимным кольцом, установленным с противоположенной стороны кольцевого элемента и зафиксированным в корпусе, кольцевой пластиной, установленной в корпусе между кольцевым элементом и разжимным кольцом и контактирующей с ними по торцам.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015104895/06A RU2578933C1 (ru) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015104895/06A RU2578933C1 (ru) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2578933C1 true RU2578933C1 (ru) | 2016-03-27 |
Family
ID=55656939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015104895/06A RU2578933C1 (ru) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2578933C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2663368C1 (ru) * | 2017-10-05 | 2018-08-03 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Контактное радиально-торцевое графитовое уплотнение ротора турбомашины |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU320660A1 (ru) * | ||||
SU877188A1 (ru) * | 1980-01-07 | 1981-10-30 | Предприятие П/Я Р-6837 | Радиально-торцовое уплотнение |
SU1528984A1 (ru) * | 1987-07-08 | 1989-12-15 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Радиально-торцовое контактное уплотнение |
RU2037704C1 (ru) * | 1990-07-10 | 1995-06-19 | Запорожское машиностроительное конструкторское бюро "Прогресс" | Радиально-торцевое контактное уплотнение |
RU2442051C1 (ru) * | 2010-10-14 | 2012-02-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Пальчиковое уплотнение и способ его изготовления |
US20140062031A1 (en) * | 2010-12-23 | 2014-03-06 | Agco International Gmbh | Rotary Seal Arrangement |
-
2015
- 2015-02-13 RU RU2015104895/06A patent/RU2578933C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU320660A1 (ru) * | ||||
SU877188A1 (ru) * | 1980-01-07 | 1981-10-30 | Предприятие П/Я Р-6837 | Радиально-торцовое уплотнение |
SU1528984A1 (ru) * | 1987-07-08 | 1989-12-15 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Радиально-торцовое контактное уплотнение |
RU2037704C1 (ru) * | 1990-07-10 | 1995-06-19 | Запорожское машиностроительное конструкторское бюро "Прогресс" | Радиально-торцевое контактное уплотнение |
RU2442051C1 (ru) * | 2010-10-14 | 2012-02-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Пальчиковое уплотнение и способ его изготовления |
US20140062031A1 (en) * | 2010-12-23 | 2014-03-06 | Agco International Gmbh | Rotary Seal Arrangement |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2663368C1 (ru) * | 2017-10-05 | 2018-08-03 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Контактное радиально-торцевое графитовое уплотнение ротора турбомашины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016203878A1 (ja) | 摺動部品 | |
EP3470623A1 (en) | Vane-type air motor | |
JP6224568B2 (ja) | メカニカルシール | |
EP3091257B1 (en) | Sliding component | |
US980282A (en) | Leakage-reducing device for steam-turbines. | |
US5533739A (en) | Non-contacting seal with centering spring mounted in dovetailed grooved | |
WO2010012655A1 (en) | Leaf seal | |
JP2020530542A5 (ru) | ||
RU2525370C1 (ru) | Радиально-торцевое контактное уплотнение опоры турбомашины | |
RU2578933C1 (ru) | Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины | |
WO2015030956A1 (en) | Self-centering labyrinth seal | |
JP6378548B2 (ja) | 密封装置 | |
US9746080B2 (en) | High pressure seal assembly for a moveable shaft | |
CN110553037A (zh) | 用于转动轴的径向多唇迷宫密封装置 | |
RU2425270C1 (ru) | Радиально-торцевое контактное уплотнение опоры турбомашины | |
RU2516729C1 (ru) | Радиально-торцевое контактное уплотнение опоры турбомашины | |
RU2037704C1 (ru) | Радиально-торцевое контактное уплотнение | |
CN210890099U (zh) | 一种用于转动轴的轴向多唇密封装置 | |
EP3385579A1 (en) | Seal device | |
JP6498472B2 (ja) | 密封装置 | |
CN110594414A (zh) | 用于转动轴的轴向多唇迷宫密封装置 | |
RU2529278C1 (ru) | Межвальное радиально-торцевое контактное уплотнение | |
CN104747723A (zh) | 螺杆压缩机的高效轴封结构 | |
CN211778971U (zh) | 一种抗偏摆马蹄形密封装置 | |
JP7334017B2 (ja) | 摺動部材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |