RU2740666C1 - Radial seal of rotary machine - Google Patents

Radial seal of rotary machine Download PDF

Info

Publication number
RU2740666C1
RU2740666C1 RU2020129651A RU2020129651A RU2740666C1 RU 2740666 C1 RU2740666 C1 RU 2740666C1 RU 2020129651 A RU2020129651 A RU 2020129651A RU 2020129651 A RU2020129651 A RU 2020129651A RU 2740666 C1 RU2740666 C1 RU 2740666C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plates
rotor
stator
main
spring
Prior art date
Application number
RU2020129651A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Валерьевич Сергеев
Махмуд Шакир Аль-Бдейри
Сергей Олегович Баранов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Priority to RU2020129651A priority Critical patent/RU2740666C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2740666C1 publication Critical patent/RU2740666C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/22—Rotary-piston machines or engines of internal-axis type with equidirectional movement of co-operating members at the points of engagement, or with one of the co-operating members being stationary, the inner member having more teeth or tooth- equivalents than the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/02—Radially-movable sealings for working fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to sealing of rotary machines of volumetric action. Seal comprises two pairs of main plates 3 and two pairs of side plates-compensators contacting each other with inner sides and deployed in slot 7 so that side compensator plates are located on opposite sides of groove 7 of stator 1, spring-loaded upper and lower springs 6 and 5 located in groove 7. Each of springs 6 and 5 has symmetrical cuts forming on each side of springs 6 and 5 on two ends, pressing independently each of plates in direction of rotor 2. Upper spring 6 independently acts on two plates 3. Lower spring 5 independently acts on two plates 3 and two plates-compensators, which due to interfacing with each other along inclined contact face are additionally pressed to end covers. Plates 3 have channels for supply of lubricant, arranged uniformly along the whole length of contact with rotor 2.
EFFECT: invention is aimed at improving tightness of chambers of rotary machine, resource of radial seals and simultaneous reduction of concentration of oil and its combustion products in working body leaving rotary machine.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к области систем уплотнения роторных машин объемного действия, которые могут быть использованы в качестве двигателей внутреннего сгорания, компрессоров и детандеров, и представляет собой элемент радиального уплотнения между поверхностями ротора и статора.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to the field of sealing systems for rotary displacement machines, which can be used as internal combustion engines, compressors and expanders, and is an element of radial sealing between the surfaces of the rotor and stator.

Известно устройство радиального уплотнения для роторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) (US № 3556695, публ. 19.01.1971). Устройство состоит из трапецеидальной полосы, двух треугольных элементов, расположенных по обе стороны от трапецеидальной полосы, а также листовой пружины. Все перечисленные элементы расположены в пазе ротора ДВС таким образом, что пружина воздействует на трапецеидальную полосу через треугольные элементы, тем самым прижимая их к радиальной поверхности статора и торцевым крышкам ДВС. Трапецеидальная полоса и треугольные элементы имеют радиусы скругления поверхностей, обращенных к статору ДВС.Known is a radial seal device for a rotary internal combustion engine (ICE) (US No. 3556695, publ. 19.01.1971). The device consists of a trapezoidal strip, two triangular elements located on either side of the trapezoidal strip, and a leaf spring. All of these elements are located in the groove of the ICE rotor in such a way that the spring acts on the trapezoidal strip through the triangular elements, thereby pressing them against the radial surface of the stator and the ICE end caps. The trapezoidal strip and triangular elements have radii of rounding of the surfaces facing the stator of the internal combustion engine.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности смазки зоны трения, поскольку радиальное уплотнение размещено во вращающемся роторе, и подвод смазки конструктивно затруднен. Смазка данного уплотнения осуществляется за счет добавления масла в топливовоздушную смесь, вследствие чего устройство не соответствует экологическим нормам, образуется повышенное нагарообразование на деталях ДВС. В случае его применения в компрессорах, насосах и детандерах необходимо также обеспечивать впрыск масла, что неизбежно приводит к загрязнению рабочей среды. Кроме этого, над треугольными элементами образуется неустранимый зазор между трапецеидальной полосой и торцевыми крышками, способствующий перетеканию рабочего тела из камеры с повышенным давлением в камеру с пониженным давлением, снижая тем самым эффективность устройства (ДВС, насоса, и т.д.) в целом.The disadvantage of this device is the inability to lubricate the friction zone, since the radial seal is located in the rotating rotor, and the supply of lubricant is structurally difficult. Lubrication of this seal is carried out by adding oil to the air-fuel mixture, as a result of which the device does not comply with environmental standards, increased carbon formation is formed on the internal combustion engine parts. When used in compressors, pumps and expanders, it is also necessary to provide oil injection, which inevitably leads to contamination of the working environment. In addition, an irreparable gap is formed above the triangular elements between the trapezoidal strip and the end caps, which facilitates the flow of the working fluid from the chamber with increased pressure to the chamber with reduced pressure, thereby reducing the efficiency of the device (internal combustion engine, pump, etc.) as a whole.

Помимо этого, недостатком рассмотренного устройства является то, что противоположные грани элементов уплотнения периодически оказываются в зонах знакопеременного перепада давления, что делает невозможным обеспечение масляного клина для уплотнения и смазки. Ситуация усугубляется тем, что уплотнительный элемент постоянно находится под знакопеременным углом к нормали к поверхности статора. Это требует обеспечения симметричного скругления контактирующей со статором грани, что также не способствует созданию гидравлических уплотняющих эффектов.In addition, the disadvantage of the considered device is that the opposite edges of the sealing elements periodically find themselves in zones of alternating pressure drop, which makes it impossible to provide an oil wedge for sealing and lubrication. The situation is aggravated by the fact that the sealing element is constantly at an alternating angle to the normal to the stator surface. This requires a symmetrical rounding of the face in contact with the stator, which also does not contribute to the creation of hydraulic sealing effects.

Указанная проблема частично решена в системе уплотнений в роторном двигателе (US № 4548560, публ. 22.10.1985). Здесь в качестве контактных элементов применены качающиеся в цилиндрической выемке профилированные уплотнительные элементы, расположенные в лопастях, перемещающихся по кулачковому механизму по траектории, эквидистантной контуру статора. Прижатие контактных элементов к статору осуществляется давлением воздуха, который также обеспечивает пневматическую подушку между лопастью и контактным элементом.This problem is partially solved in the system of seals in a rotary engine (US No. 4548560, publ. 10.22.1985). Here, profiled sealing elements swinging in a cylindrical recess are used as contact elements, located in the blades moving along the cam mechanism along a trajectory equidistant to the stator contour. The contact elements are pressed against the stator by air pressure, which also provides a pneumatic cushion between the blade and the contact element.

Недостатком данного устройства также является отсутствие системы смазки зоны трения радиального уплотнения и статора, необходимость впрыска масла в рабочее тело, сложность пневматической системы прижима, а также то, что проблема сопряжения статора с элементом радиального уплотнения решена частично: устройство компенсирует знакопеременные углы контакта уплотнительного элемента со статором, но не способно компенсировать переменную кривизну поверхности статора, вследствие чего уплотнительный элемент имеет линейный контакт со статором. Кроме того, наклонные колебательные движения уплотнительных элементов не способствуют улучшению динамики роторной машины в целом, накладывая ограничения на частоту ее вращения и действующие нагрузки.The disadvantage of this device is also the absence of a lubrication system for the friction zone of the radial seal and the stator, the need to inject oil into the working fluid, the complexity of the pneumatic clamping system, and also the fact that the problem of coupling the stator with the radial seal element is partially solved: the device compensates for the alternating contact angles of the sealing element with stator, but is not able to compensate for the variable curvature of the stator surface, as a result of which the sealing element is in linear contact with the stator. In addition, the inclined oscillatory movements of the sealing elements do not contribute to the improvement of the dynamics of the rotor machine as a whole, imposing restrictions on the frequency of its rotation and acting loads.

Наиболее близким по своей сути техническим решением является узел уплотнения роторного двигателя (US № 7275919, публ. 2.10.2007), в котором радиальное уплотнение выполнено в виде расположенных в пазе ротора основной пластины в виде несимметричной трапеции и боковой пластины-компенсатора в виде треугольного уплотнительного элемента, которые одновременно прилегают к торцевым крышкам роторной машины и статору. Со стороны паза треугольный элемент прижимается листовой пружиной к противоположной торцевой крышке и к поверхности статора, прижимая собой трапецеидальную несимметричную пластину. The closest technical solution in essence is the seal assembly for a rotary engine (US No. 7275919, publ. 2.10.2007), in which the radial seal is made in the form of a main plate in the form of an asymmetric trapezoid and a side compensator plate in the form of a triangular sealing elements that simultaneously adjoin the end covers of the rotary machine and the stator. From the side of the groove, the triangular element is pressed by the leaf spring to the opposite end cover and to the stator surface, pressing the trapezoidal asymmetric plate.

Конструктивно данное решение обеспечивает прижатие уплотнительных элементов к двум крышкам и статору, сечение утечки уменьшено в два раза по сравнению с устройством по патенту (US № 3556695), однако существует неустранимый зазор между треугольным элементом и статором. Кроме того, для него характерны все вышеперечисленные недостатки описанных ранее устройств, связанные с отсутствием смазки.Structurally, this solution ensures that the sealing elements are pressed against the two covers and the stator, the leakage section is halved compared to the device according to the patent (US No. 3556695), however, there is an inevitable gap between the triangular element and the stator. In addition, it is characterized by all of the above disadvantages of the previously described devices associated with the lack of lubrication.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение – повышение герметичности камер роторной машины, ресурса радиальных уплотнений и одновременное снижение концентрации масла и его продуктов сгорания в рабочем теле, покидающем роторную машину.The problem to be solved by the proposed invention is to increase the tightness of the chambers of the rotary machine, the resource of the radial seals and simultaneously reduce the concentration of oil and its combustion products in the working fluid leaving the rotary machine.

Технический результат, достигаемый с использованием предлагаемого устройства, заключается в снижении величины утечки через радиальные уплотнения, обеспечении смазки радиального уплотнения с использованием гидравлического эффекта, увеличении ресурса уплотнения и сопрягаемой детали, а также в сокращении выбросов в атмосферу продуктов сгорания масел при использовании устройства в роторном ДВС.The technical result achieved with the use of the proposed device consists in reducing the amount of leakage through radial seals, ensuring lubrication of the radial seal using the hydraulic effect, increasing the life of the seal and the mating part, as well as reducing emissions of oil combustion products into the atmosphere when using the device in a rotary internal combustion engine ...

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого радиального уплотнения роторной машины, расположенного в пазе статора, включающего в себя основную пластину и боковую пластину-компенсатор сопряженные между собой по наклонной грани, причем уплотнение дополнительно содержит основную пластину и боковую пластину-компенсатор, образующие две пары основных пластин и боковых пластин-компенсаторов, соприкасающихся между собой внутренними сторонами и развернутыми в пазе таким образом, что боковые пластины-компенсаторы находятся на противоположных сторонах паза статора, подпружиненные расположенными в пазе статора верхней и нижней рессорами, каждая из которых имеет симметричные прорези, образующие с каждой стороны рессоры по два конца, прижимающих независимо каждую из пластин в направлении ротора, причем верхняя рессора независимо воздействует на две основных пластины, а нижняя рессора независимо воздействует на две основные и две боковые пластины-компенсаторы, которые за счет сопряжения между собой по наклонной грани контакта дополнительно прижимаются к торцевым крышкам роторной машины, при этом основные пластины имеют каналы для подачи смазки, расположенные равномерно по всей длине контакта с ротором.The problem is solved with the help of the proposed radial seal of the rotary machine, located in the stator groove, including the main plate and the side plate-compensator mated to each other along the inclined edge, and the seal additionally contains the main plate and the side plate-compensator, forming two pairs of main plates and side plates-compensators, contacting with each other by the inner sides and deployed in the groove in such a way that the side plates-compensators are on opposite sides of the stator groove, spring-loaded by the upper and lower springs located in the stator groove, each of which has symmetrical slots forming with each the sides of the spring have two ends, independently pressing each of the plates in the direction of the rotor, with the upper spring independently acting on the two main plates, and the lower spring independently acting on the two main and two side compensator plates, which, due to the mating between along the inclined edge of the contact are additionally pressed against the end covers of the rotary machine, while the main plates have channels for supplying lubricant, located evenly along the entire length of contact with the rotor.

Достижение указанного технического результата поясняется чертежами:Achievement of the specified technical result is illustrated by drawings:

на Фиг. 1 и 2 - изображено расположение радиальных уплотнений и их конструктивных элементов в роторной машине;in FIG. 1 and 2 - shows the location of radial seals and their structural elements in a rotary machine;

на Фиг. 3 и 4 - изображены элементы радиального уплотнения;in FIG. 3 and 4 show elements of a radial seal;

на Фиг. 5 - показано состояние элементов радиального уплотнения в процессе вращения ротора.in FIG. 5 shows the state of the radial seal elements during the rotor rotation.

Устройство включает статор 1, ротор 2 (Фиг. 1 и 2), торцевые крышки 8 роторной машины (Фиг.4), в местах разделения камер статора 1 имеются пазы 7, в которых установлены радиальные уплотнения, состоящие из двух пар основных пластин 3 и боковых пластин-компенсаторов 4, сопрягающихся между собой без зазора по наклонной грани. Пары основных пластин 3 и боковых пластин-компенсаторов 4 развернуты в пазе 7 статора 1 на 180 градусов таким образом, что боковые пластины-компенсаторы 4 размещаются на противоположных сторонах паза 7. Под двумя парами основных пластин 3 и боковых пластин-компенсаторов 4 расположены две рессоры: нижняя рессора 5 и верхняя рессора 6 (Фиг. 3). На концах обеих рессор выполнены прорези. Нижняя рессора 5 расположена в пазу 7 статора 1, опирается своей центральной частью в дно паза 7 статора 1, а ее концы прижаты к торцам основных пластин 3 и боковых пластин-компенсаторов 4 таким образом, что каждый из четырех элементов рессоры 5 соприкасается независимо с каждой из пластин 3 и 4. Верхняя рессора 6 также расположена в пазе 7 статора 1, опираясь своей центральной частью на нижнюю рессору 5, а ее концы соприкасаются независимо с каждой из основных пластин 3. В основных пластинах 3 сформированы каналы 9 для подачи смазки из статора 1 к зоне контакта с ротором 2, распределенные равномерно по длине основной пластины 3. The device includes a stator 1, a rotor 2 (Fig. 1 and 2), end covers 8 of a rotary machine (Fig. 4), in the places where the chambers of the stator 1 are separated there are grooves 7 in which radial seals are installed, consisting of two pairs of main plates 3 and side compensator plates 4, mating with each other without a gap along the inclined edge. The pairs of main plates 3 and side expansion plates 4 are turned in the groove 7 of the stator 1 by 180 degrees in such a way that the side expansion plates 4 are placed on opposite sides of the groove 7. Two springs are located under two pairs of the main plates 3 and the side expansion plates 4 : lower spring 5 and upper spring 6 (Fig. 3). Slots are made at the ends of both springs. The lower spring 5 is located in the groove 7 of the stator 1, rests with its central part in the bottom of the groove 7 of the stator 1, and its ends are pressed against the ends of the main plates 3 and side compensator plates 4 in such a way that each of the four elements of the spring 5 contacts each independently from plates 3 and 4. The upper spring 6 is also located in the groove 7 of the stator 1, resting with its central part on the lower spring 5, and its ends contact independently with each of the main plates 3. In the main plates 3, channels 9 are formed for supplying grease from the stator 1 to the contact zone with the rotor 2, distributed evenly along the length of the main plate 3.

Основные пластины 3 и боковые пластины-компенсаторы 4 имеют форму поверхности, прилегающую к ротору 2, в виде двух продольных скосов разного размера, выполненным под углом, превышающем максимальный угол наклона поверхности ротора α на 3…5 градусов. Внутренние скосы пластин образуют лабиринт в виде треугольного углубления шириной d. Контакт всех пластин с поверхностью ротора осуществляется по скруглению радиусом r (Фиг. 5). The main plates 3 and side plates-compensators 4 have the shape of a surface adjacent to the rotor 2, in the form of two longitudinal bevels of different sizes, made at an angle exceeding the maximum angle of inclination of the rotor surface α by 3 ... 5 degrees. The inner bevels of the plates form a labyrinth in the form of a triangular depression of width d. The contact of all plates with the surface of the rotor is carried out by rounding with a radius r (Fig. 5).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При работе роторной машины между соседними камерами статора 1 возникает перепад давления, вызванный сдвигом фаз протекающих рабочих циклов. При этом перепад давлений является знакопеременным.During the operation of a rotary machine, a pressure drop occurs between adjacent chambers of the stator 1, caused by a phase shift of the running working cycles. In this case, the pressure drop is alternating.

Верхняя рессора 6 под воздействием внутренних напряжений своими раздельными концами, образованными симметричными прорезями, оказывает независимое давление на каждую из основных пластин 3, прижимая их контактной поверхностью, ограниченной радиусом r к поверхности ротора 2.The upper spring 6, under the influence of internal stresses, with its separate ends formed by symmetric slots, exerts an independent pressure on each of the main plates 3, pressing them with a contact surface limited by radius r to the surface of the rotor 2.

Нижняя рессора 5 под воздействием внутренних напряжений своими раздельными концами, образованными симметричными прорезями, также оказывает независимое давление на каждую из основных пластин 3 и боковых пластин-компенсаторов 4. За счет того, что основные пластины 3 сопряжены попарно с боковыми пластинами-компенсаторами 4 по наклонной поверхности, часть силового воздействия нижней рессоры 5 направлена в сторону ротора 2, а другая часть силового воздействия прижимает основные пластины 3 и боковые пластины-компенсаторы 4 к торцевым крышкам 8 роторной машины.The lower spring 5, under the influence of internal stresses, with its separate ends formed by symmetrical slots, also exerts an independent pressure on each of the main plates 3 and side compensator plates 4. Due to the fact that the main plates 3 are mated in pairs with the side compensator plates 4 along an inclined surface, part of the force action of the lower spring 5 is directed towards the rotor 2, and the other part of the force action presses the main plates 3 and the side compensator plates 4 to the end covers 8 of the rotary machine.

При вращении ротора симметрично в обоих направлениях меняется угол между нормалью к поверхности ротора и плоскостью симметрии паза 7 статора 1. За счет того, что края нижней рессоры 5 и верхней рессоры 6 выполнены разрезными, обеспечивается возможность независимого перемещения основных пластин 3 и боковых пластин-компенсаторов 4 с сохранением контакта между ними и поверхностью ротора во всем диапазоне углов наклона его нормали. При этом контакт обеспечивается по радиусу скругления пластин r.When the rotor rotates symmetrically in both directions, the angle between the normal to the rotor surface and the plane of symmetry of the groove 7 of the stator 1 changes. Due to the fact that the edges of the lower spring 5 and the upper spring 6 are split, it is possible to independently move the main plates 3 and side compensator plates 4 while maintaining contact between them and the surface of the rotor over the entire range of angles of inclination of its normal. In this case, contact is provided along the radius of rounding of the plates r.

По каналам 9 для подачи смазки, выполненным в основных пластинах 3, из статора 1 в зону трения под давлением подается смазка. За счет того, что углы скоса всех пластин 3 и 4 превышают максимальный угол наклона нормали ротора α на 3…5 градусов, во всем диапазоне углов контакта с ротором 2 обеспечивается создание масляного клина в центральной области шириной d независимо от направления перепада давления в соседних камерах статора 1, что исключает условия сухого трения в радиальном уплотнении во всех фазах цикла, реализуемого в роторной машине. При вращении ротора 2 основные пластины 3 и боковые пластины-компенсаторы 4, расположенные напротив, совершают возвратно-поступательные перемещения в пазе 7 статора 1 перемещения с амплитудой δ.Through the channels 9 for supplying grease, made in the main plates 3, grease is supplied from the stator 1 to the friction zone under pressure. Due to the fact that the bevel angles of all plates 3 and 4 exceed the maximum angle of inclination of the rotor normal α by 3 ... 5 degrees, in the entire range of angles of contact with the rotor 2, an oil wedge is created in the central region of width d, regardless of the direction of the pressure drop in adjacent chambers stator 1, which eliminates the conditions of dry friction in the radial seal in all phases of the cycle realized in the rotary machine. When the rotor 2 rotates, the main plates 3 and the side plates-compensators 4, located opposite, make reciprocating movements in the groove 7 of the stator 1 of displacement with an amplitude δ.

Важным преимуществом являются низкие инерционные нагрузки на элементы радиального уплотнения. Так, например, при частоте вращения ротора 22500 об/мин при величине d равной 2 мм и угле наклона нормали ротора α равном 25 градусов, амплитуда δ составляет менее 0,5 мм, а скорость перемещения основных пластин 3 и боковых пластин-компенсаторов 4 не превышает 0,4 м/с. Вследствие этого нет необходимости в повышении жесткости рессор 5 и 6, приводящей к увеличению сил, действующих в зоне трения с ротором 2, что положительно сказывается не только на долговечности рессор, но и на ресурсе основных пластин 3 и боковых пластин-компенсаторов 4.An important advantage is the low inertial loads on the radial seal elements. So, for example, at a rotor speed of 22,500 rpm with a value of d equal to 2 mm and an angle of inclination of the rotor normal α equal to 25 degrees, the amplitude δ is less than 0.5 mm, and the speed of movement of the main plates 3 and side compensator plates 4 is not exceeds 0.4 m / s. As a result, there is no need to increase the stiffness of the springs 5 and 6, leading to an increase in the forces acting in the friction zone with the rotor 2, which has a positive effect not only on the durability of the springs, but also on the resource of the main plates 3 and side compensator plates 4.

Локальная смазка зоны трения с созданием гидравлического клина также обеспечивает долговечность радиального уплотнения. Кроме этого, исчезает необходимость впрыска смазки в рабочее тело, что позволяет резко снизить объем выбросов вредных веществ в атмосферу.Local lubrication of the friction zone with the creation of a hydraulic wedge also ensures the durability of the radial seal. In addition, the need to inject lubricant into the working fluid disappears, which can dramatically reduce the volume of emissions of harmful substances into the atmosphere.

Реализация устройства проиллюстрирована примером, который, однако, не ограничивают всех возможностей способа и устройства.The implementation of the device is illustrated by an example, which, however, does not limit all the possibilities of the method and device.

Пример.Example.

При стендовых испытаниях прототипа роторного двигателя внутреннего сгорания рабочим объемом 1.25 л, реализованного по схеме, представленной на Фиг. 1, в режиме компрессора при снятии индикаторной диаграммы получены следующие результаты:In bench tests of a prototype rotary internal combustion engine with a working volume of 1.25 liters, implemented according to the scheme shown in Fig. 1, in compressor mode, when the indicator diagram was taken, the following results were obtained:

- при частоте вращения ротора 300 об/мин и давлении смазки 5 бар достигнута степень сжатия 28.5;- at a rotor speed of 300 rpm and a lubricant pressure of 5 bar, a compression ratio of 28.5 is achieved;

- при частоте вращения ротора 6000 об/мин и давлении смазки 5 бар достигнута степень сжатия 30.4.- at a rotor speed of 6000 rpm and a lubricant pressure of 5 bar, a compression ratio of 30.4 is achieved.

При расчетах теоретическая степень сжатия для данных условий составила 32.In the calculations, the theoretical compression ratio for these conditions was 32.

Данные результаты свидетельствуют о низком сечении площади утечки через радиальные уплотнения и о незначительной зависимости величины утечки от частоты вращения ротора в рабочем диапазоне частот.These results indicate a low cross-section of the leakage area through radial seals and an insignificant dependence of the leakage value on the rotor speed in the operating frequency range.

Кроме того, подтверждается работоспособность предлагаемого радиального уплотнения в условиях динамических нагрузок, вызванных большой частотой вращения ротора.In addition, the efficiency of the proposed radial seal under dynamic loads caused by high rotor speed is confirmed.

Claims (1)

Радиальное уплотнение роторной машины, расположенное в пазе статора, включающее в себя основную пластину и боковую пластину-компенсатор, сопряженные между собой по наклонной грани, отличающееся тем, что дополнительно содержит основную пластину и боковую пластину-компенсатор, образующие две пары основных пластин и боковых пластин-компенсаторов, соприкасающихся между собой внутренними сторонами и развернутых в пазе таким образом, что боковые пластины-компенсаторы находятся на противоположных сторонах паза статора, подпружиненные расположенными в пазе статора верхней и нижней рессорами, каждая из которых имеет симметричные прорези, образующие с каждой стороны рессоры по два конца, прижимающих независимо каждую из пластин в направлении ротора, причем верхняя рессора независимо воздействует на две основные пластины, а нижняя рессора независимо воздействует на две основные и две боковые пластины-компенсаторы, которые за счет сопряжения между собой по наклонной грани контакта дополнительно прижимаются к торцевым крышкам роторной машины, при этом основные пластины имеют каналы для подачи смазки, расположенные равномерно по всей длине контакта с ротором. Radial seal of a rotary machine located in the stator groove, which includes a main plate and a side compensator plate, mated to each other along an inclined edge, characterized in that it additionally contains a main plate and a side compensator plate, forming two pairs of main plates and side plates -compensators, which are in contact with each other on the inner sides and deployed in the groove in such a way that the side expansion plates are on opposite sides of the stator groove, spring-loaded by the upper and lower springs located in the stator groove, each of which has symmetrical slots forming on each side of the springs along two ends, independently pressing each of the plates in the direction of the rotor, the upper spring independently acting on the two main plates, and the lower spring independently acting on the two main and two side compensator plates, which, due to mating with each other along the inclined edge of the contact, additionally n are pressed against the end covers of the rotary machine, while the main plates have channels for supplying lubricant, located evenly along the entire length of contact with the rotor.
RU2020129651A 2020-09-08 2020-09-08 Radial seal of rotary machine RU2740666C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129651A RU2740666C1 (en) 2020-09-08 2020-09-08 Radial seal of rotary machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129651A RU2740666C1 (en) 2020-09-08 2020-09-08 Radial seal of rotary machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2740666C1 true RU2740666C1 (en) 2021-01-19

Family

ID=74184143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020129651A RU2740666C1 (en) 2020-09-08 2020-09-08 Radial seal of rotary machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2740666C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3556695A (en) * 1969-07-16 1971-01-19 Toyo Kogyo Co Apex seal for rotary combustion engines
US4548560A (en) * 1982-07-23 1985-10-22 Mitsuhiro Kanao Seal system in rotary engine
RU2056712C1 (en) * 1994-01-17 1996-03-20 Маркс Константин Иванович POWER INSTALLATION (OPTIONS)
US7275919B2 (en) * 2006-02-14 2007-10-02 David Atkins Rotary engine seal assembly
RU2344296C2 (en) * 2003-02-27 2009-01-20 Ркм-Ротационскольбенмашинен Гезельшафт Бюргерлихен Рехтс Rotor-piston machine with oval rotary piston orderly moving in oval chamber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3556695A (en) * 1969-07-16 1971-01-19 Toyo Kogyo Co Apex seal for rotary combustion engines
US4548560A (en) * 1982-07-23 1985-10-22 Mitsuhiro Kanao Seal system in rotary engine
RU2056712C1 (en) * 1994-01-17 1996-03-20 Маркс Константин Иванович POWER INSTALLATION (OPTIONS)
RU2344296C2 (en) * 2003-02-27 2009-01-20 Ркм-Ротационскольбенмашинен Гезельшафт Бюргерлихен Рехтс Rotor-piston machine with oval rotary piston orderly moving in oval chamber
US7275919B2 (en) * 2006-02-14 2007-10-02 David Atkins Rotary engine seal assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7549850B2 (en) Rotary mechanism
US5224850A (en) Rotary device with vanes composed of vane segments
US9267504B2 (en) Compressor with liquid injection cooling
US5509793A (en) Rotary device with slidable vane supports
US10337615B2 (en) Machine with reduced cylinder friction
US3816038A (en) Spherical displacement device and seal means therefor
US4137024A (en) Rotor for rotary piston mechanism
US6237556B1 (en) Rotary valve for internal combustion engines
RU2740666C1 (en) Radial seal of rotary machine
US3958906A (en) Rotary engine with modified trochoidally shaped inner wall
US6227832B1 (en) Rotating piston machine
CA2782723A1 (en) Apex seal for rotary internal combustion engine
US4521168A (en) Sealing means for a rotary piston engine
GB2249139A (en) Seal arrangement for a rotary engine
US3937605A (en) Rotary piston machine
RU2704514C1 (en) Rotor axial engine and engine lubrication system
RU2300635C1 (en) Rotary vane engine sealing device with vanes secured on disks (versions)
RU2752329C1 (en) Rotary plate machine
RU2247249C2 (en) Sealing device for rotor-piston power plant
RU2086841C1 (en) Sealing
US6401671B1 (en) Draw rotary engine
US3907469A (en) Oil seal arrangement for a rotary machine
RU2103572C1 (en) Piston rings
AU2004269045B2 (en) Rotary mechanism
US8905736B2 (en) Port for rotary internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210426

Effective date: 20210426