Турбохолодильник

(я)ю Р 25 8 1100РЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕН 1 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ. ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ВУ. 1 : : : , , : .:;. :- . . " ": .;.;2 " (21) 4893523/06 -: . "; .:, ных и дисковой пятой 13 между упорными (22) 25.12,90.- . . - .": газодинамическимиподшипниками 14 и 15 (46) 23,09;92. Бюл. ЬЬ 35 : : - в индивидуальных камерах 16 - 19. 8 енти- , (71) Научно-производственное обьединениеляторное колесо 7 выполнено осевым, а дйс-"Наука" :. .:- .:.коваяпята 13 образована его наружными (72) С.В.Ивайников . :..: торцовыми поверхностями 20, 21 ограничи- (56) Патент США Ь 3946565, .: . ", .: вающими совместно со стенками 22 и 23 кл, 60-599, 1976,:- .:,;: ",;- .: -. корпуса 1 индивидуальные. камеры 18 и 19 (54) ТУРБОХОЛОДИЛЬНИК.",-: , .;: :. :упорных"подшипников 14, 15. При этом ин- (57) Сущность изобретения заключается в - .,дивидуальные".камеры 16 и 17 радиальных том, что турбохолодильник содержит разме- . подшипников 11 и,12 сообщенй. с индивиду- щейный в корпусе 1 вал 2 с компрессорным альными камерам 14 и 15 уйорных, которые 3 и турбиннйм 4 лопаточными колесами на: . уплотнены по периФерии торЦовыми лабиего периферийных участках 5 и 6 и с вентил ., ринтными уплотнениями 24 и 25 с элемента- торным колесом 7 на центральном участке: ми на корпусе и на торце вентиляторного 8,размещенныйшейками 9 и 10 нарадиаль-"колеса, 1 ил. ,:ф277 дИзобретение относится к области хола- щими совместно со стенками корпуса индидильной техники, конкретно к турбохоло- видуальные камеры упорных подшипников, дильникам систем кондиционирования при этом индивидуальные камеры радиальвоздуха(СКВ) летательных аппаратов ных подшипников сообщены с индивидуВ настояЩее время все большее рас альными камерами упорных, которыепространение в СКВ находят применение уплотнены по периферии торцовыми лабивысокозкономические и высокоэффектив- ритными уплотнениями.ные так называемые 3-х колесные турбоаг- Сопоставительный анализ с прототирегаты; у которыхна одном валу размещены пом показывает, что заявленный турбохолорабочие колеса турбийй, компрессора и 10 дильник отличается тем, что пята упорного вентилятора, Такое сочетание беэусловно подшипника вйполнена заодно с колесом сложняет конструкцию турбохолодильни- вентилятора и таким образом, заявляемый "а и увеличивает линеййые размеры ротора. агрегат соответствует критерию изобретеОдним из йайравлений упрощения конст- ния "новизна".рукции турбохолодильника является то, ко Сравнение. заявляемого технического торбе предусматривает применение в решенйя не только с протоатипом, но и с "качестве опорного узла газодинамических другими техническими решениями в данной лепестковых подшипников. Однако, йх при- области техники не позволило выявить в них менение обуславливает выполнение на валу . признаки, отличающие заявляемое решедисковой пяты, усложняющей конструкцию 20 ние от прототипа, что позволяет сделать вы"вала и увеличивающую его длину. Предлага-вод о соответствии критерию емое техническое решение позволяет иск- "существенные отличия".лючить указанные недостатки. Изобретение поясняется чертежом, наИзвестен турбохолодильник СКВ; со- котором представлено продольное сечениедержащйй в корпусе вал с компрессорным, 25 турбохолодильника.турбинным и вентиляторным рабочими ко- Турбохолодильник содержит в корпуСе лесами, размещенными шейками на ради вал 2 с компрессорным 3 и турбинным 4, альных и дисковой пяты между упорными лопаточными колесамй. На его периферийгазодинамическими подшипниками (1).ных участках соответственно.5 и 6 и с вентиИэвестен также турбохолодильник, со ляторным колесом 7 на его центральномдержащий в корпусе вал с компрессорным участке 8. Вал 2 размещен шейками 9 и 10 итурбинным лопаточными колесамй на его на радиальных 11 и 12 газодинамических периферийных участках и с вентиляторным подшипниках, а дисковой пятой 13 между на центральном, размещенный шейками на упорными.14 и 15 газодинамическими подрадиальных и дисковой пятой между упор шипниками в индивидуальных камерах сонымигазодинамическими подшипниками в ответственно 16, 17 и 18, 19.индивидуальных камерах (2)Вентиляторное колесо 7 выполнено осеНедостатком известных турбохоло- вым, а дисковая пята 13 образована его надильников является конструкТивная й тех- ружными торцовыми поверхностями 20 и нологическая сложность его ротора, 40 21, ограничивающими совместно со стенказначительйые габаритные размеры, обус- . мй 22 и 23 корпуса 1 индивидуальные каме- ловленные необходимостью выполнения нары 18 и 19 упорных подшипников 14 и 15, валудискасраэвитымиповерхностями,слу- При этом индиейдуМьные камеры 16 и 17 жащими несущими для- упорных двухсто- радиальных подшипников 11 и 12 сообщены ронних подшипников газодинамической 45 синдивидуальнымикамерами 14 и 15 упор" . опоры, Такая конструкция ротора, выполня- ных, которые уплотнены по периферии тор. емого сборным из отдельных элементов, цовыми лабиринтными уплотнениями 24 искрепленных стяжкой, снижаетнадежность 25.работы агрегата, так как является деформи- Турбохолодильник работает следуюруеМой в работе системой со всеми негатив щим образом.ными последствиями, вытекающими из При вращении вала 2 между его шейка- этого, в частности разбалансировка ротора ми 9 и 10 и радиальными лепестковыми подна ходу. випниками 11 и 12 формируется смазочныйЦелью изобретения является улучше- слой генерированием давления воздуха вние виброустойчивости ротора путем умень клиновидных зазорах, образованных между щения консольных масс, несущей поверхностью шеек и отдельнымиЭта цель достигается тем, что вентиля- лепестковыми элементами подшипников,торное колесо выйолнено осевым, а диско- воспринимающих таким образом радиальвая пята образована его нерабочими ные нагрузки со стороны вала, А осевые торцевыми поверхностями, ограничиваю- нагрузки воспринимаются упорными лепе1763817 Составитель. Н.АлексееваТехред М.Моргентал Корректор М.Шароши Редактор Заказ 3446 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стками подшипниками 14 и 15 за счет гене- . ку, и в конечном счете повысить надежность рирования давления воздуха между несу- работы турбохолодильника в целом, щими поверхностями 20 и 21, Такимобразом, предлагаемыйтурбохообразованным наружными торцовыми по- лодильник становится виброустойчивым верхностями вентиляторного колеса 7, и от при упрощении конструкции, технологии дельными лепестковыми элементами изготовления и в конечном результате наупорных подшипников 14 и 15. При этом дежней в эксплуатации.поддержание равйовесного состояния валадостигается тем, что все индивидуальйыеформула иэобретения камеры 16, 17 и 18; 19 соответственно, ра Турбохолодйльник, Содержащий раэмедиальных и упорных йсдшийников сообще- . щенный в корпусе вал с компрвссорным и ны междусобой и подключены к рабочей турбиннымлпаточными колесами на его полости турбинного колеса, что обеспечива-периферийных участкахи С осевымвентиляет их наддув воздухом повышенного давле- торным на. центральном установленныйния с соответствующим увеличением 15 шейкаминарадиальнйх,газодинамических несущей способности и охлаждение в про- подшипниках; а дисковой пятой между цессе работы. Для сниженияпотерь надду--: упорными газодииамич 4 скими подшипнивочного воздуха индивидуальные камеры 14 ками в индивидуальнйх камерах, от л и ч а-: и 15 упорных подшипников разобщеныс ю щ и й с я тем.:что, с целью улучшения. рабочими полостями вентилятора торцовы виброустойчивостй ротара путем уменьшеми лабиритными уплотнениями 24 и 25, ана- :. ния консольных масс:, дисковая пята обралогичные радиальные уплотнения: зована нерабочими торцевыми поверх- предусмотрены и между полостью компрес- ностямй вентиляторнго колеса, ограничивасора и индивидуальной полостью радиаль-: ющими совместно:со Стенками корпуса инного подшипника 11.. -" 25 дивидуальйые камерыупорныхПрименение предлагаемого техниче- подшипников, при этоминдивидуальйые каского решения позволяет значительно упро- меры радиальных:подшипников сообщены стить конструкцию турбохолодильника, а синдивидуальнымикамерамиупорных,коследовательно и технологичность",повйситьторые уплотнены по периферии дополни- жесткость роторной системы,придав ей 30 тельными торцовыми лабиринтными симметричность и этим улучшив еединами-уплотйениями.