Турбомуфта

(51)5 Е 16 О 33/18 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сумское машиностроительное научнопроизводственное объединениеим, М. В,Ф рунзе(57) Использование. передача крутящего момента посредством циркулирующегогазоИзобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в конструкциях гидро- и газодинамических муфт, например турбокомпрессорных агрегатов для компримиро-вания и транспортировки природного или попутного нефтяного газов,Известна турбомуфта, содержащая установленные в заполняемом рабочим телом корпусе компрессорное и турбинное рабочиеколеса с лопатками, направляющий узел в виде двух кольцевых элементов с плоскими сопряженными с зазором торцами, закрепленных на торцевых поверхностях лопаток обоих рабочих колес, а также уплотнение, выполненное между упомянутыми торцами в виде расположенного в проточке одного из них кольца.Недостатками такой конструкции турбомуфты являются низкие эксплуатационные свойства из-за нестабильности величины передаваемого крутящего момента, по скольку наличие паразитных перетечек ра;, 50 1754970 А 1 образного рабочего тела. Сущность изобретения: турбомашина содержит установлен- ные в заполняемом рабочим телом корпусе компрессорное и турбинное рабочие колеса с торцевыми лопатками, направляющий узел в виде двух кольцевых элементов с плоскими сопряженными с зазором торцами, а также уплотнение в видекольца, установленного в проточке торца одного из кольцевых элементов с возможноСтью контактас торцом другого кольцевого элемента, Кольцо выполнено с расположенными на его боковых поверхностях чередующимися выступами и впадинами. 2 з.п. ф-лы, 2 ил,бочей среды в торцовом зазоре влияет на стабильность вращения турбинного колеса,Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств путем увеличения передаваемого крутящего момента и стабилизации величины последнего,На фиг,1 представлена турбомуфта,продольный разрез; на фиг,2 - сечение А-А на фиг 1Турбомашина содержит установленныев заполняемом рабочим телом корпусе 1 компрессорное 2 и турбинное 3 рабочие колеса с лопатками 4 и 5, направляющий узел в виде двух кольцевых элементов 6 и 7 с плоскими сопряженными с зазором 8 торцами 9 и 10, закрепленные на торцевых поверхностях лопаток 4 и 5 обоих колес 2 и 3, а также уплотнение, выполненное между упомянутыми торцам 1 л 9 и 10 в виде расположенного в проточке 11 одного из них кольца 12. Последнее установлено в проточке 11 жестко с возможностьюконтактасо вторым торцом 9 и выполнено с расположенными наего боковых поверхностях чередующимисявыступами 13 и впадинами 14 трапециевидной в поперечном сечении кольца 12 формььПроточка 11 может быть расположена эксцентрично оси 15 муфть 1, а кольцо 12 может 5быть выполнено в виде ленты зигзагообразной в продольном сечении формы,Турбомуфта работает следующим образом,Корпус 1 турбомуфты заполняется рабочим телом, например компримируемым газом из турбокомпрессора, который, в своюоцередь, заполняется газом из подводящегогазопровода (последние не показаны),Привращении привода, например газовой турбины, крутящий момент передаетсякомпрессорному колесу 2, последнее нацинает сжимать газ, находящийся между еголопатками 4, за счет действия центробежных сил. При этом полученная от компрессооного колеса энергия, частичнопреобразуется в энергию давления, Сжатыйгаз, поступая на лопатки 5 турбинного колеса 3, преобразует свой запас кинетическойэнергии и энергии давления в механлцескло энергию на ведомом валу турбокомпрессора, заставляя последнигл вращаться.Вышедший из турбинного колеса 3 газ,вновь попадает на лопатки 4 компрессорного колеса 2, процесс повторяется и в турбомуфте устанавливается замкнутая системациркуляции газа между рабочими колесами2 и 3,Организации потока гаэовой среды вмежлопаточнь 1 х каналах обоих рабочих колес 2 и 3 способствует установка направля ющего узла в виде двух кольцевыхэлементов 6 и 7 с плоскими сопряженнымис зазором 8 торцами 9 и 10. Для предотвращения паразитных перетецек газовой среды 40между кольцевыми элементами 6 и 7 из области повышенного давления на перифериикомпрессорного колеса 2 в область пониженного давления на входе компрессорногоколеса 2 в проточке 11 торца 10 кольцевого 45элемента 7 устанавливается уплотнительное кольцо 12 с возможностью контакта совторым торцом 9 кольцевого элемента" 6,закрепленного на лопатках 4 компрессорного колеса 2, Выполнение проточки 11 эксцентрично оси 15 муфты позволяет,увеличить ометаемую уплотнительным кольцом 12 площадь и, тем самым, повысить уплотнительную способность и снизить паразитные перетечки рабочей среды в торцовом зазоре 8 между компрессорным 2 и турбинным 3 колесами, вызванные неравномерностью распределения давления рабочей среды по окружности обоих рабоцих колес 2 и 3, При этом снижается влияние на динамику системы включающую 1 урбинное и компрессорное колеса 2 и 3, паразитных перетечек как источника возбуждения аэролинамических колебаний, и тем самым повышается стабильность вращения турбинного колеса 3 и величина передаваемого крутящего момента при стабилизации последнего, Кроме того, дисковое трение газовой среды, находящейся.в яцейках кольцевой проточки 11 между чередующимися выступами 13 и впадинами 14 кольца 12 в виде ленты зигзагообразной в продольном сечении формы, позволяет увеличить передаваемый муфтой крутящий момент,Формула изобретения 1. Турбомуфта, содержащая установленные в заполняемом рабочим телом корпуса комрессорное и турбинное рабочие колеса с лопатками, направляющий узел в виде двух кольцевых элементов с плоскими сопряженньми с зазором торцами, закрепленных на торцовых поверхностях лопаток обоих рабочих колес, а также уплотнение, выполненное между упомянутыми торцами в виде расположенного в проточке одного из них кольца, о т л и ч а ю щ а я с я тем, цто, с целью улучшения эксплуатационных свойств путем увеличения передаваемого крутящего момента и стабилизации величины последнего, кольцо установлено в протоцке жестко с возможностью контакта с вторым торцом и.выполнено с расположенными на его боковых поверхностях чередующимися выступами и впадинами трапециевидной в поперечном сечении кольца формы, . 2, Турбомуфта по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что проточка расположена эксцентрично оси муфты.3. Турбомуфта попп. 1 и 2, о тл ич а ющ а я с я тем, что кольцо выполнено в виде ленты зигзагообразной в продольном сечении формы,, 1754970 Составитель Л.ЧерепоТехред М,9 оргентал ектор О,Густи едактор О.Спесивых гарина, 10 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро каа Ж 3 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5