Опорно-уплотнительный узел турбомашины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (111 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСА ОБРЕтЕНИ ТЕЛ ЬСТВУ 0 РСН(71) Казанский ордена ТрудовогоКрасного Знамени химико-технологический институт им. С.М, Кирова(56) 1. Авторское, свидетельство ССУ 928079, кл. Р 04 0 29/04, 1982.2. Патент США В 3915459,кл, 277-27, опублик. 1975,ЬНЬП 1 зел по п,я темфвтулки ркружностиравлениирного коль л а ю - ные от- положе- окруж- канащий верст и корпус располо- относито радиаль вномерно ра ны и смещены вносительно ом несу в оп верс(54)(57) 1. ОПОРНО-УПЛОТНИ УЗЕЛ ТУРБОИАШИНЫ, содержащ с полостью подвода жидкост женные в .корпусе с зазором тельно вала опорное кольцо ми камерами, дросселирующим зею Г 01 Р 25/16 // Р 04 Р 29/04;Р 16,Х 15/34 тиями и каналами, сообщенными с полостью подвода жидкости, и плавающееуплотнительное кольцо, образующее скорпусом и опорным кольцом промежуточную камеру, о т л и ч аю щ и й -с я тем, что, с целью повыпения надежности и экономичности, узел дополнительносодержит расположенную впромежуточной камере втулку с радиальными отверстиями, контактирующуюс корпусом и опорным кольцом, и последнее жестко закреплено в корпусе,а каналы расположены на периферииопорного кольца.1112539Изобретение относится к турбостроений, в частности к опорно-уплотнителЬным узлам турбомашин,Известен опорно-уплотнительныйузел ротора центробежного компрессора, содержащий подшипник скольженияс самоустанавливающимися вкладышамии уплотнение с плавающими кольцами 13,Недостатками этого устройства 1 Оявляются его большая осевая протяженность, что существенно увеличивает металлоемкость всего компрессораи приводит к возрастанию расстояниямежду подшипниками, повышенные потери 15на трение, небольшой ресурс работыи низкая надежность узла вследствиеизноса при запусках.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является опорно-уплотнительный узел турбомашины,содержащий корпус с полостью подвода жидкости, расположенные в корпусе с зазором относительно вала опорное кольцо с несущими камерами, 25дросселирующими отверстиями и каналами, сообщенными с полостью подводажидкости, и плавающее уплотнительноекольцо, образующее с корпусом и опорным кольцом промежуточную камеру 12. З 0Однако при таком выполнении, узлаканалы для подвода жидкости к дросселирующим отверстиям непосредственно соединены с полостью междукольцами, жидкость в которой нагрева 35ется от опорного и плавающего кольца,.а также за счет трения о вал, чтоприводит к увеличению расхода (снижению экономичности) и снижению несущей способности (уменьшение надежнос 40ти) опорно-уплотнительного узлавследствие уменьшения вязкости масла,подаваемого в несущие камеры. Целью изобретения является повышение надежности и экономичности 45опорно-уплотнительного узла,Указанная цель достигается тем,что опорно-уплотнительный узел, содержащий корпус с полостью подводажидкости, расположенные в корпусе 50с зазором относительно вала опорноекольцо с несущими камерами, дросселирующими отверстиями и каналами,сообщенными с полостью подвода жидкости, и плавающее уплотнительное 55кольцо, образующее с корпусом и опор"ным кольцом промежуточную камеру,.дополнительно содержит расположенную в промежуточной камере втулку.срадиальными отверстиями, контактирующую с корпусом и опорным кольцом,и последнее жестко закреплено в корпусе, а каналы расположены на периферии опорного кольца.Кроме того, радиальные отверстиявтулки равномерно расположены поокружности и смещены в окружном направлении относительно каналов опорного кольца.На фиг. 1 показан предлагаемыйузел, продольный разрез; на фиг, 2 -вид А на фиг. 1Опорно-уплотнительный узел турбомашины содержит корпус 1 с полостью2 подвода жидкости, расположенныев корпусе 1 с зазором 3 относительно вала 4 опорное кольцо 5 с несущимикамерами бдросселирукщими отверстиями 7 и каналами 8, сообщенными сполостью 2 подвода жидкости, и плавающее уплотнительное кольцо 9, образующее с корпусом 1 и опорным кольцом 5промежуточную камеру 10. Кроме того,узел дополнительно содержит расположенную в промежуточной камере втулку 11 с радиальными отверстиями 12,контактирующую с корпусом 1 и опорным кольцом 5, причем кольцо 5 жестко закреплено в корпусе 1, а каналы8 расположены на периферии опорногокольца 5.Радиальные отверстия 12 втулки 11равномерно расположены по окружностии смещены в окружном направлении относительно каналов 8 опорного кольца 5, в котором выполнена кольцеваяпроточка 13, сообщающая между собойподводящие отверстия 14. Узел содержит также резиновые уплотняющиекольца 15, пружину 16, уплотняемуюкамеру 17 и полость 18 с атмосфернымдавлением,Опорно-уплотнительный узел турбомашины работает следующим образом. Уплотняющая жидкость поступает в полость 2, из которой часть ее по радиальным отверстиям 12 во втулке 11 поступает в промежуточную камеру 10 и течет по зазору 3 между валом 4 и плавающим кольцом 9 в сторону уплотняемой камеры 17, Давление в промежуточной камере 10 всегда вышее, чем в камере 17, благодаря чему обеспечивается надежное уплотнение газа в камере 17,каз 8510/26 Ти ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, аж 501 Подписноственного комитета СССРобретений и открытий-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Пат Уж л. Проектная,3 112Другая часть уплотняющей жидкости из полости .2 течет по каналам 8, промежуточным отверстиям 14 и дросселирующим отверстиям 7, в которых давление падает от давления подачи до давления в несущих камерах 6. Кольцевая проточка 13 служит для выравнивания давления подачи между подводящими отверстиями 14. Из камер 6 жидкость движется по зазору 3 в сторо О ну 18Благодаря наличию несущих камер 6 и подачи в них жидкости возникает гидростатический эффект и исключается трение влаа 4 о поверхность опорного кольца 5 как при запуске; так/и в процессе работы. При этом выпол" нение каналов 8, подводящих жидкость к дросселирующим отверстиям 7, на периферии опорного кольца 5 и нали 5392 4чие кольца 11 в промежуточной камере10 позволяет подводить охлажденноемасло непосредственно к несущим камерам без перемешивания его с нагретыммаслом в промежуточной камере 10.Такое выполнение узла позволяетосуществить равномерный подвод жидкости в промежуточную камеру 10 и,следовательно, сократив ее путь ототверстий 12 до зазора 3, уменьшитьпотери на трение и температуру жидкости,Снижение температуры жидкости приводит к повышению ее вязкости, чтосопровождается уменьшением расходаи повышением несущей способностиопорного и уплотнительной способности плавающего кольца. В результатеповышается надежность и экономичность предлагаемого узла.