Устройство для испытания

,Ф.Мусаткин,тиСССР1982.сширить т -в ных 4 ь й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ(57) Изобретение позволяет рафункциональные возможности успутем обеспечения испытаний щ 2уплотнений газовых турбин. На уста= новочной плите 1 размещены узел 2 крепления двигателя 3 с валом 4. Полый цилиндрический барабан измерителя момента выполнен в виде стакана 9. На внутренней поверхности 10 стакана 9 со стороны открытого основания установлено испытываемое щеточное уплотнение 11. Нагрузочное устр-во выполнено в виде цилиндрического диска 12 со ступенчатой наружной поверхностью, расположенной коаксиально уплотнению 11. Диск 12 установлен на валу 4 со стороны открытого основания барабана. 1 ил.Изобретение относится к областииспытания турбинных двигателей и касается устройства для опытного получения характеристик щеточных уплотнений, которые применяются в газовыхи паровых турбинах промышленногоназначения,Цель изобретения - расширениеФункциональных воэможностей устройства путем обеспечения испытаний щеточных уплотнений газовых турбин.На чертеже схематически изображено устройство для испытания.Устройство для испытания содержитустановочную плиту 1, размещенные наней узел 2 крепления двигателя 3 свалом 4, нагрузочное устройство, измеритель момента в виде полого цилиндрического барабана с цапфой 5,снабженной патрубком 6 подвода воздуха и рычажными весами 7, и электромагнитный датчик 8 частоты вращения.Цилиндрический барабан измерителямомента выполнен в виде стакана 9.При этом на его внутренней поверхности 10 со стороны открытого основания установлено испытываемое щеточное уплотнение 11.Нагрузочное устройство выполненов виде цилиндрического диска 12 со1ступенчатой наружной поверхностью,расположенной коаксиально уплотнению 1 1, и установленного на валу 4со стороны открытого основания цилиндрического барабана.Кроме того, цапфа 5 установленана подшипниках 13. С целью устранения утечек подводимого патрубком 6сжатого воздуха в цапФе 5 установлены лабиринтные уплотнения 14. Испытываемое щеточное уплотнение установлено в обойме 15 которая удерживается в расточке стакана 9 стопорным кольцом 16. В теле стакана 9выполнены каналы 17 для подачи сжатого воздуха во внутреннюю полостьстакана с целью создания наддува испытываемого щеточного уплотнения 11. Устройство для испытания работает следующим образом.Сжатый воздух из сети с давлением (46) ф 102 кПа подается в корпус приводного турбинного двигателя и, расширяясь в сопловом аппарате, с большим запасом кинетической энергии поступает в межлопаточные каналы рабочего колеса, где в результате поворота совершает на лопатках работу.Вместе с рабочим колесом, котороезакреплено на валу 4, начинает вращаться и цилиндрический диск 12, надодной из опорных внешних цилиндрических поверхностей которого с натягом-Лг или зазором .дг расположено испытываемое щеточное уплотнение 11.Частота вращения и турбинногодвигателя определяется с помощьюбесконтактного электромагнитногодатчика 8.15 Б тот момент, когда частота вращения ротора приводного турбинногодвигателя (а следовательно, и диска12) достигает расчетного значения(для заданной экспериментальной точки), через патрубок 6 и каналы 17 вторцевой стенке во внутреннюю полостьбарабана подается сжатый воздух. Врезультате создается требуемый перепад давлений ДРна испытываемом ще точном уплотнении 11. Поскольку воздух, поступающий из патрубка 6, проходит вначале через расходомерноеустройство, для каждого экспериментального режима становится известными расход, соответствующий полностьюутечкам дС через уплотнение 11. Убывающее рабочее тело через открытоеоснование барабана выбрасывается ватмосФеру.35Таким образом, предложенное устройство позволяет снимать характерис. тики щеточного уплотнения дСу =Х (ДРу ДГ и) еВ тех случаях, когда испытываемое 40щеточное уплотнение 11 работает не срадиальным зазором дг а с натягом-Дг, оно потребляет часть мощности,развиваемой приводным турбиннымдвигателем, за счет сил трения, воз никающих между уплотнением и опорнойповерхностью диска 12 В результате,возникает необходимость в получениихарактеристики Й у = Й(п), где Й у =И,/И При этом Иу - мощность, потребляемая уплотнением М. - мощностьразвиваемая приводным турбинным двигателем. В случае натяга -Дх за счет сил 55трения между уплотнением 11 и диском 12 (при вращении последнего) на барабане возникает момент направленный в сторону вращения диска 12. Момент на корпусе барабана уравновешивается15 грузом рычажных весов. При этом вели чину момента на барабане находят, умножая вес уравновешивающего груза на длину плеча коромысла рычажных весов. По .измеренным значениям момента и частоты вращения вала 4 вычисляется эффективная мощность И, потребляемая испытываемым уплотнением 11. В результате становится возможным построение характеристики Яу = К(п) . 486906Формула изобретенияУстройство для испытания, содержащее установочную плиту, размещенные на ней узел крепления двигателя 5 с валом, нагрузочное устройство, измеритель момента в виде полого цилиндрического барабана с цапфой,сиабженной патрубком подвода воздуха ирычажными весами, электромагнитныйдатчик высоты вращения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширенйя функциональных возможностейустройства путем обеспечения испытаний щеточных уплотнений газовых турбин, цилиндрический барабан измерителя момента выполнен в виде стакана, при этом на его внутренней поверхности со стороны открытого осно О вания установлено испытываемое щеточное уплотнение, а нагрузочноеустройство выполнено в виде цилиндрического диска со ступенчатой наружнои поверхностью, расположеннойкоаксиально уплотнению, и установленного на валу со стороны открытогооснования цилиндрического барабана. Мощность Итурбинного привода для экспериментальных значений частот вращения может быть определена по его тарировочным зависимостям. Устройство для испытания позволяет получить весь необходимый комплекс характеристик щеточных уплотнений ЬС = Е (дР, Ьг, и) и В = Е(п) в диапазоне эксплуатацион- Уных режимов, а также повысить производительность труда оператора-испытателя и надежность (достоверность) экспериментальных данных. Составитель Р,Салькова Редактор В.Данко ТехредЛ, Сердюкова Корректор Л.БескидТираж 446 Заказ 137 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5