SU1719756A1

SU1719756A1 - Уплотнение вала турбомашины

Info

Publication number: SU1719756A1
Application number: SU894763423A
Authority: SU
Inventors: Леонид Владимирович Черепов; Владимир Константинович Кривонос; Николай Павлович Пономаренко; Алла Олеговна Пикалова; Виктор Григорьевич Дорофеев
Original assignee: Сумское Машиностроительное Научно-Производственное Объединение Им.М.В.Фрунзе
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к уплотнитель- ной технике и может быть использовано в турбомашинах дл уплотнени вращающихс валов. Цель изобретени - повышение надежности уплотнени путем поддержани стабильной величины торцового зазора . Торцова поверхность вращающегос кольца трени снабжена спиральными канавками , при этом часть канавок выполнена с глубиной, уменьшающейс к центру уплот- нительного кольца. При вращении вала спиральные канавки воздействуют на газовую среду как насос, повышают ее давление, что приводит с созданию уплотнительного сло газовой среды. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс к уплотнитель- ной технике и может быть использовано в турбомашинах различного назначени дл уплотнени вращающихс валов.

Целью изобретени вл етс повышение надежности уплотнени путем поддержани стабильного торцового зазора.

На фиг. 1 представлено уплотнение вала турбомашины, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг, 2.

Уплотнение вала турбомашины содержит аксиально-подвижное уплотнительное кольцо 1, вращающеес уплотнительное кольцо 2, торцова поверхность 3 которого снабжена непроточными спиральными канавками 4. По меньшей мере часть спиральных канавок 4 выполнена с уменьшающейс к центру торцовой поверхности 3 уплотнительного кольца 2 глубиной. Спиральные канавки 3 с посто нной и уменьшающейс глубиной могут быть выполнены последовательно чередующимис между собой.

Уплотнение вала турбомашины работает следующим образом.

При работе турбомашины, газова среда поступает в полость над аксиально подвижным 1 и вращающимс 2 уплотнительными кольцами. При вращении вала турбомашины спиральные канавки 4, выполненные на торцовой поверхности 3 вращающегос уплотнительного кольца 2, воздействуют на газовую среду и повышают ее давление, что приводит к созданию уплотнительного сло газовой среды с большей плотностью, чем ее параметры в камере над кольцами 1 и 2. Кроме того, газова среда при движении к центру встречает сопротивление данной части спиральных канавок 4. Стабильна величина торцового уплотнительного зазора пор дка 3 мкм или близка к ней поддержиО

ч ел о

ваетс равенством гидростатических сил, действующих на наружные поверхности уп- лотнительных колец 1 и 2, усили от нажимной пружины и гидродинамической уравновешивающей силы , возникающей за счет воздействи спиральных канавок 4 на газовую среду.

При этом величина уравновешивающей гидродинамической силы, действующей на вращающеес уплотнительное кольцо, за- висит от объема, заключенного в спиральных канавках 4. При оптимальной ширине спиральных канавок 4 и оптимальном соотношении между площад ми, зан тыми спиральными канавками 4 и раздел ющими их част ми торцовой поверхности 3, изменение величины объема газа, заключенного в спиральных канавках 4, возможно только за счет изменени их глубины.

Газова среда раздел ет между собой уплотнительные поверхности колец 1 и 2 и при .минимальной ее утечке исключает их контакт между собой. При значительных угловых отклонени х аксиально-подвижного кольца 1 от радиального положени повы- шаетс величина гидродинамической силы, действующей на кольцо 1 и генерируемой в спиральных канавках 4 кольца 2 с уменьшающейс к центру кольца 2 глубиной. В зави

1 1 -И 1 85 | 8 S

I/ / I 1//

симости от внешних условий степень конфу- зорности канавок 4 мен етс , причем большей она будет в турбомашине, предназначенной дл работы на нерасчетных режимах.

Выполнение спиральных канавок 4 осуществл етс ионным фрезерованием посредством использовани масок, наносимых на поверхность 3 или же посредством лазерной обработки поверхности 3.

Claims

1.Уплотнение вала турбомашины, содержащее аксиально-подвижное уплотнительное кольцо, вращающеес уплотнительное кольцо, торцова поверхность которого снабжена непроточными спиральными канавками, о т личэющее- с тем, что, с целью повышени надежности уплотнени путем поддержани стабильного торцового зазора, по меньшей мере часть спиральных канавок выполнена с уменьшающейс к центру торцовой поверхности уплотнительного кольца глубиной.

2,Уплотнение по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с тем, что спиральные канавки с посто нной и уменьшающейс глубиной выполнены последовательно чередующимис между собой.

Фиг.1

А-А

7

Фиг. г

Щи г. 4 5