Истираемое уплотнение газотурбинного двигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 Г 01 О 11/08 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИС Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕ Н ЕНИЕ ГАЗОласти газотурбинть изобретения: в на абразивное по- а подвижных элеанесен тонкий ных частиц из неемым материалом шения отрицательжду слоем истираежным элементом в ы двигателя. 1 ил,жиз Корпорейшн (ОКомас (ОЯ)/00, 1975.т1/08, 1986. Изобретение относится к уплотнениям газотурбинных двигателей, а именно к уменьшению вредных начальных взаимодействий в системе с истираемым уплотнением, широко применяемой в настоящеевремя,Целью изобретения является повышение эффективности уплотнения путем уменьшения прилипания истираемого материала нэ вращающемся элементе во время начального контакта между истирающей и истираемой поверхностями.На чертеже изображена в поперечном сечении часть газотурбинного двигателя с предлагаемым уплотнением,Двигатель содержит множество вращающихся дисков 1, на которых установлено множество лопаток 2. вращающихся во внутреннем корпусе 3. Минимальная утечка между лопатками 3 и внутренним корпусом достигается посредством уплотнения 4 (наружное воздушное уплотнение), размещенного на внутреннем корпусе 3,(21) 4742639/06(72) Чарльз Картер Мак(54) ИСТИРАЕМОЕ УПЛ ТУРБИННОГО ДВИГАТЕ(57) Использование: в об ных двигателей, Сущнос истираемом уплотнении крытие, выполненное н ментах двигателя, н временный слой коллоид смачивающихся истира компонентов для умень ного взаимодействия ме мого материала и подви начальный период работ Множество лопаток 5 установлено и нэ внутреннем корпусе 3, на свободных концах 6 которых размещено другое уплотнение 7 (внутреннее воздушное уплотнение), которое размещено вблизи призм 8, установленных на удлинениях дисков 1. Призма 8 и уплотнение 7 взаимодействуют для уменьшения утечки и повышения эффективности.В альтернативной схеме двигателя диски не имеют цельных выступов, а отделены прокладками, на которых могут устанавливаться призмы.Слой истираемого материала уплотнения. согласно настоящему изобретению, предпочтительно размещать на внутреннем корпусе 3 смежно со свободными концами лопаток 2, имеющими абразивное покрытие с нанесенной нэ него коллоидной суспензией из керамического материала, несмачиваемого истираемым материалом,Истирающая поверхность, которая взаимодействует с этим истираемым материалом уплотнения, может быть образованаплазменным распылением на свободные концы лопаток 2 и призм 8 истирающего материала, состоящего из матрицы, стойкой к окислению и коррозии, содержащий абразивный материал, выбранный из группы 5 ЮС, Сг 2 Сз, ЯзК, А 20 з, ЯС, и их смесей сосвязующим материалом.В случае применения связующей она выбирается. нереакционноспособной, т.е. несмачиваемой абразивом. Так,при приме йении .карбида вольфрама может быть использована смесь порошка, содержащая примерно 88 мас,% карбида вольфрама и примерно 12 мас.% связующей кобальта, в то время как в случае применения абразив ного или истирающего слоя из карбида хрома применяют порошок, содержащий примерно 75 мас.% СггС 2 и примерно 25 мас,% сплава, содержащего 80% никеля и 20% хрома. Часто желательно применить 20 первоначальное связующее покрытие для обеспечения прилипания абразивного материала к основе; такое связующее покрытие, например, может содержать одни и те же одинаковые сплавы в сравнении с теми, 25 которые используются в качестве материала матрицы или материала связующей в соединении с абразивным материалом. В качестве других связующих покрытий могут использоваться сплавы типа МСгА, где М 30 представляет материал, выбранный из группы, состоящей из железа, никеля, кобальта и их смесей, хром в этом сплаве содержится в количестве от 5% до 25 мас.%, а алюминий - от 5 до 20 мас.%, Реакционные металлы 35 например, Ч, 1 а, Яс, Н 1 и т.п. могут добавляться в количестве 0,1-2%.На абразивное покрытие наносится тонкий временный слой, например окиси циркония, в виде либо коллоидной суспензии водной и органической, т,е, на основе нитрата целлюлозы, либо легким плазменным распылением.При работе двигателя лопатки 2 и призмы 8,взаимодействуя своим абразивным покрытием с истираемым материалом, нанесенным на внутренний корпус 3 и на свободные концы 6 лопаток 5, прорезают в нем канавки, образуя лабиринт и уплотняя зазоры между ротором и корпусом. При этом наличие слоя коллоидной суспензии на истирающей поверхности уменьшает вредное взаимодействие между исти рающим и истираемым материалами.формула изобретения Истираемое уплотнение газотурбинного двигателя, содержащее слой истираемого материала на неподвижном элементе и взаимодействующий с ним относительно подвижный элемент с абразивным покрытием на его свободном конце, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения эффективности, на абразивное покрытие нанесен тонкий временный Слой коллоидных частиц из несмачивающихся истираемым материалом компонентов для уменьшения отрицательного взаимодействия между слоем истираемого материала и подвижным элементом в начальный период работы двигателя,1799424 оставитель В,Троцкаехред М.Моргентал ектор С,Лисина Редактор С.Кулакова ьский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 роизводственно-и акаэ 791 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета и 113035, Москва, Ж Подписноеэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Раушская наб 4/5